Question

如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v₀、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：

(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？

(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)

Answer

（1）小球应带正电，电荷量是；

（2）在入射方向上小球最大位移量是．

【解析】【解析】
（1）如图所示，电场线水平向左，由题意可知，

只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电．

由图可知，Eq=mg，

又E=，

所以解得：

（2）由下图可知，

=

由动能定理，得：﹣

所以

答：（1）小球应带正电，电荷量是；

（2）在入射方向上小球最大位移量是．

【点评】本题根据运动去判定受力，由于重力方向一定，且做直线运动，所以可确定电场力方向，再由电场线来确定电性及电量；

根据受力分析，借助牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式来求出最大位移．