静电场有很多性质,其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关,与运动的路径无关。
(1)如图1所示,电子以初速度

沿平行于板面的方向从
A点射入偏转电场,并从另一侧的
C点射出。已知电子质量为
m,电荷量为
e。偏转电场可以看作匀强电场,极板间电压为
U,极板长度为
L,板间距为
d。忽略电子所受重力,求电子通过偏转电场的过程中,沿垂直板面方向偏移的距离
y和电场力对电子所做的功
W;
(2)某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图2所示的静电场,它的电场线相互平行,但间距不等。请你结合静电场的基本性质,判断这种电场是否存在,并分析论证;
(3)大质量的物体在空间会激发类似于电场的引力场,引力场的“场强”大小可用置入其中的检验物体所受引力与其质量的比值表示,即

;引力场的引力势可用置入其中的检验物体的引力势能与其质量的比值表示,即

。半径为
R的匀质球体在空间产生关于球对称的引力场,“场强”大小沿半径的分布如图3所示,图中

已知,

曲线下由
O至
R部分的面积等于由
R至2
R部分的面积,引力常量为
G。
①用基本单位导出引力场“场强”和引力势的单位;
②该匀质球体的质量
M为多大;
③求球心与球表面间的引力势之差

;
④质量为
m的小物块在球面处需具有多大的径向速度才可以刚好运动到2
R处?

