问题 问答题

真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中(1)小球受到的电场力的大小及方向(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量(3)运动过程中小球的最小动能的大小(4)如果抛出时的动能为4J,则小球落回到同一高度时的动能是多大?

答案

(1)         (2) (3)   (4) 13J

(1)Eq=mgtan370= 

(2)到达最高点的过程

竖直方向v=gt

水平方向vx=3gt/4=3v/4

EK=  

(3) 将初速度向合力方向和垂直于合力的两方向分解,沿合力的方向做减速运动,垂直于合力的方向做匀速运动,当v1减小为零时,动能最小。

V2=3v/5

EK=  

(4)在(2)中可以知道:在最高点,速度为初速度的3/4,返回到同一位置时,水平速度为初速度的3/2,

由勾股定理  vt=131/2/2

所以EK=13J

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