解题思路:(1)电子垂直进入匀强电场中,做类平抛运动,根据电子经过B点时速度的分解,求出经过B点时的速度,根据动能定理求解A、B两点间的电势差.
(2)研究竖直方向上的分运动,由运动学公式和牛顿第二定律结合求解电场强度大小.
(1)电子做类平抛运动,将vB分解为水平速度v0和竖直速度vy,
vA=vBcos60° ①
所以:vB=2vA=2×4×106=8×106m/s
设A、B两点间的电势差为UAB,根据动能定理:
-eUAB=[1/2m
v2B]-[1/2m
v2A] ②
所以UAB=-
m(
v2B−
v2A)
2e=-
9.1×10−31×(82×1012−62×1012)
2×1.6×10−19V=-140V
(2)竖直分速度:vy=v0tan30° ③
由运动学公式有:vy=at ④
牛顿第二定律:eE=ma ⑤
联立③④⑤解得:E=
mv0tan30°
et=
9.1×10−31×4×106×
3
3
1.6×10−19×1×10−3V/m=2.275V/m
答:
(1)A、B两点间的电势差为8×106V.
(2)匀强电场的电场强度大小为2.275V/m.
点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;库仑定律.
考点点评: 本题运用动能定理求电势差,也可以根据类平抛运动的特点,牛顿第二定律和运动学结合求解.