如图所示,一带正电的粒子质量为m=6×10-14kg,电量Q=6×10-15C,该粒子以v0=1.0×102m/s的初速
1个回答

解题思路:(1)要使粒子做直线运动,则其受到的合力的方向与初速度方向相同或相反,即在一条直线上,然后根据此条件进行计算;

(2)粒子速度减为0时有最大电势差,根据动能定理求解即可.

(1)因Eq>>mg,所以重力可不计,根据题意对粒子受力情况进行分析,如下图:

当电场力与F的合力与初速度反向时粒子做直线运动,当F与运动方向垂直时所需加的力F有最小值

Fmin=Eqsin60°=3

3×10-11N

(2)当粒子速度减小到0时有最大电势差,根据动能定理:

qUmax=[1/2]mV02

Umax=5×104V

答:(1)要使粒子在电场中做直线运动,除电场力外至少还要施加的力为3

3×10-11N;

(2)在此外力作用下,粒子运动途中两点间的电势差最大值是5×104V.

点评:

本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势差.

考点点评: 本题考查物体做直线运动的条件,以及公式W=qU的应用,属于中等偏难一点的难度.