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2021年高考物理电场复习题
13．如图所示，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀
强电场，两电场的电场强度大小相等。一个质量为m，电荷量为﹣q的带电质点以初速
度v0从x轴上P（﹣L，0）点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直
线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q（未画出），重力加速度g为已知量。
求：
（1）初速度v0与x轴正方向的夹角；
（2）P、Q两点间的电势差U；
PQ
（3）带电质点在第一象限中运动所用的时间。
【解答】解：（1）质点在第二象限受竖直向下的重力与竖直向上的电场力作用做直线运
动，
质点速度斜向右上方，则质点所受合力为零，质点在第二象限做匀速直线运动，
由平衡条件得：qE＝mg
设初速度v0与x轴正方向的夹角为θ，
且由带电质点在第一象限做直线运动，有：tanθ=
解得：θ＝45°。
（2）P到Q的过程，由动能定理有：
﹣qUPQ﹣mgL＝0，
解得：UPQ=−；
（3）带电质点在第一象限做匀变速直线运动，
由牛顿第二定律有：2mg＝ma，
√
解得；a=2g，
√
质点减速到零过程，由匀变速直线运动的v﹣t公式得：v0＝at
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解得：t=√20，
2
带电质点在第一象限中往返一次所用的时间
T＝2t=√20；
答：（1）初速度v0与x轴正方向的夹角为45°；
（2）P、Q两点间的电势差UPQ为−；
√20
（3）带电质点在第一象限中运动所用的时间为。
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