如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d，各等势面的电势如图所示．现有一质量为m的带电微粒，以速度v0射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直

Question

如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d，各等势面的电势如图所示．现有一质量为m的带电微粒，以速度v₀射入电场，v₀的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动，则：

（1）微粒带何种电荷？电荷量是多少？
（2）在入射方向的最大位移是多少？

Answer 1

（1）电场线由等势面高处指向等势面低处，得知电场线方向水平向左．微粒做直线运动，知电场力和重力的合力方向与速度方向在同一条直线上，微粒的受力情况如图所示，电场强度的大小为：
E=(U)/(d)=(100)/(d) V/m．      
因电场力方向与电场强度方向相同，则微粒带正电，且有：
mg=qE
则有：q=(mg)/(E)=(mgd)/(100)．                         
（2）带电微粒在入射方向做匀减速运动，其加速度为：
a=(√(2)mg)/(m)=√(2)g．     
则微粒在入射方向的最大位移为：
x_max=(v20)/(2a)=(v20)/(2√(2)g)
答：（1）微粒带正电荷，电荷量是(mgd)/(100)．    
（2）在入射方向的最大位移是(v20)/(2√(2)g)．