Question

【題目】如圖，直角坐標(biāo)系xOy的y軸豎直向上，在整個空間區(qū)域內(nèi)存在平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場，在y < 0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有一帶正電的小顆粒，電荷量q=2×10-7 C，質(zhì)量m=1.5×10-5 kg，從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出，射出時的初動能E0=1×10-4 J。小顆粒先后經(jīng)過P（0.5，0）、Q（0.3，0.4）兩點(diǎn)，經(jīng)過P點(diǎn)時動能為0.4E0，經(jīng)過Q點(diǎn)時動能也為0.4E0。重力加速度大小g取10 m/s2。求

(1)O、P兩點(diǎn)間的電勢差UOP；

(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小和方向。

Answer 1

【答案】(1) (2) ,方向與OQ連線垂直沿左上方

【解析】(1)帶電小顆粒從O到P，由動能定理有①

由①式得②

(2)帶電小顆粒從O到Q，由動能定理有③

由③式得，O點(diǎn)與Q點(diǎn)電勢相等

如圖，

由幾何關(guān)系得P點(diǎn)到OQ連線的距離d=0.4 m④

根據(jù)勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差關(guān)系得⑤

電場方向與OQ連線垂直，沿左上方。