Question

(10分)在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場(chǎng)中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度豎直向上拋出，求運(yùn)動(dòng)過程中（sin53°=0.8，）

（1）此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U；

（3）小球的最小動(dòng)能

 

Answer 1

【答案】

（1）mg   （2）    （3）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場(chǎng)力大小F_e=mgtan37°＝mg 

（2）上拋小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為v：v_y=v₀－gt

沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a：a_x==g

小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=,此過程小球沿電場(chǎng)方向位移：s_x=a_xt²=

電場(chǎng)力做功 W=F_xs_x＝

小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U=

（3）水平速度v_x=a_xt，豎直速度v_y=v₀－gt，小球的速度v=

由以上各式得出 v²=g²t²－2v₀gt+v₀²

解得當(dāng)t=時(shí)，v有最小值  v_min=v₀，小球動(dòng)能的最小值為E_min=mv²_min＝

考點(diǎn)：本題考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功，運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，物體的動(dòng)能。