问题 问答题

一匀强电场,场强方向是水平的,场强大小未知,如图所示.一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为vo,在电场力和重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ的直线运动.求:

(1)小球从O点到最高点的位移大小;

(2)小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差.

答案

(1)根据物体受力情况,可知物体所受合力F=

mg
sinθ
=ma

v2t
-
v20
=-2as,

解得s=

v20
sinθ
2g

(2)由物体受力情况可知,电场力F =

mg
tanθ

电势能变化量△E=Fscosθ,解得△E=

m
v20
cos2θ
2

答:(1)小球从O点到最高点的位移大小为

v20
sinθ
2g

(2)小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差

m
v20
cos2θ
2

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