Question

如图为光滑绝缘水平的直线轨道，在轨道的竖直平面内加一个斜向上方的匀强电场。有一质量为1.0×10^－2kg、电荷量为+1.0×10^－4C的可视为质点的物块，从轨道上的A点无初速度释放，沿直线运动0.20m到达轨道上的B点，此时速度为2.0m/s。（g取10m/s²）求：

（1）A、B两点间的电势差U_AB；

（2）场强大小可能的取值范围。

Answer 1

【详细解析】（1）A到B过程中只有电场力做功，根据动能定理得：

                                

    解得  U_AB=2.0×10²V                     

    （2）设场强的竖直分量为E_y，水平分量为E_X，

则有                           

    解得  ≤1.0×10³V/m ，   ＝1.0×10³V/m                    

    场强的最大值为   V/m   

又匀强电场斜向上方，有>0

故场强的取值范围为  1.0×10³ V/m< E_max≤1.4×10³ V/m