在空间中有竖直向上的匀强电场，场强大小E=2.0×10 3 N/C，有一个质量为m=4.0×10 -6 kg，电量q=+
| 在空间中有竖直向上的匀强电场，场强大小E=2.0×10 3 N/C，有一个质量为m=4.0×10 -6 kg，电量q=+1.6×10 -8 C的带电液滴，以初速度v 0 =4m/s的速度沿电场线竖直向上运动（此时刻为零时刻），设运动过程中带电液滴的质量、电量不变，空气阻力不计，g=10m/s 2 ，求： （1）从零时刻开始，经多长时间液滴的速度减到零？ （2）以零时刻开始，至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量？ |
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（1）以液滴为研究对象，根据牛顿第二定律得
mg-Eq=ma
得到а=
mg-Eq
m =
4.0× 10 -6 -2.0× 10 3 ×1.6× 10 -8
4.0× 10 -6 m/s 2 =2m/s 2
由运动学公式v t =v 0 -at 得到带电液滴速度减到零所用时间为：
t=
v t - v 0
a =
0-4
-2 s=2s
（2）带正电液滴的速度减到零上升的高度为
h=
v 0
2 t =
4
2 ×4 m=4m
电场力做功为W=qEh=1.6×10 -8 ×2.0×10 3 ×4J=1.28×10 -4 J
所以带电液滴的电势能的变化量是1.28×10 -4 J．
答：
（1）从零时刻开始，经2s时间液滴的速度减到零．
（2）以零时刻开始，至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量是1.28×10 -4 J．
mg-Eq=ma
得到а=
mg-Eq
m =
4.0× 10 -6 -2.0× 10 3 ×1.6× 10 -8
4.0× 10 -6 m/s 2 =2m/s 2
由运动学公式v t =v 0 -at 得到带电液滴速度减到零所用时间为：
t=
v t - v 0
a =
0-4
-2 s=2s
（2）带正电液滴的速度减到零上升的高度为
h=
v 0
2 t =
4
2 ×4 m=4m
电场力做功为W=qEh=1.6×10 -8 ×2.0×10 3 ×4J=1.28×10 -4 J
所以带电液滴的电势能的变化量是1.28×10 -4 J．
答：
（1）从零时刻开始，经2s时间液滴的速度减到零．
（2）以零时刻开始，至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量是1.28×10 -4 J．
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