Question

在地面附近，存在着一有理想边界的电场，边界A、B将该空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向下的匀强电场，区域Ⅰ中无电场。在区域Ⅱ中边界下方某一位置P，由静止释放一质量为m，电荷量为q的带负电小球，如图（a）所示，小球运动的v－t图象如图（b）所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力（v₀未知）。

求：⑴．电场强度大小。

⑵．若边界AB处电势为零，则P点电势U_P为多少？

Answer 1

（1）E=7mg/4q      （2）21mg²/8q

（1） Eq-mg=mv₀/2        ……2分

mg=mV₀/1.5        ……2分

 解得 v­₀=3g/2，E=7mg/4q  ……1分

（2）d=at²/2             ……1分

     a=V₀/2=3g/4       

    U_P=-Ed=21mg²/8q      ……2分