Question

【題目】（題文）在足夠大的真空空間中，存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m的帶正電小球懸掛在電場(chǎng)中，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角θ=37．撤去細(xì)線，現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中的A點(diǎn)豎直向上拋出，拋出的初速度大小為v0，如圖所示，求：

(1)小球在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速率．

(2)小球從拋出至達(dá)到最小速率的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球做的功． (sin37=0.6，cos37 =0.8)

Answer 1

【答案】,

【解析】

(1)小球靜止在電場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)力的平衡條件

qE＝mgtan37°＝

小球被拋出以后，受到重力和電場(chǎng)力的共同作用，沿重力方向的分運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g．設(shè)t時(shí)刻的速度為v1；沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，t時(shí)刻的速度為v2，則有：

v1＝v0－gt

v2＝at和

小球t時(shí)刻的速度大小為

由以上各式得出：

解得v的最小值為：

(2)小球沿電場(chǎng)方向的位移為s

而小球在達(dá)到最小速度時(shí)，沿電場(chǎng)方向的速度為

得小球沿電場(chǎng)方向的位移為

電場(chǎng)力做功為