真空中存在空間范圍足夠大的.水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質(zhì)量為m=0.1kg.帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球速度與豎直方向夾角為37°.現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0=10m/s豎直向上拋出,求運動過程中(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)小球受到的電場力的大小及方向.
(2)小球從拋出點至最高點的過程中水平位移為多大?
(3)小球從拋出點至最高點的過程中電勢能的變化量.
分析:(1)根據(jù)小球速度方向與合力方向在同一條直線上,根據(jù)平行四邊形定則得出電場力的大小和方向.
(2)將小球的運動分解為水平方向和豎直方向,通過豎直方向上的運動求出運動的時間,從而通過水平方向上的運動規(guī)律求出水平位移的大。
(3)根據(jù)電場力做功與電勢能的關(guān)系得出電勢能的變化量.
解答:解:(1)由題意,電場力大小F=mgtan37°=
3
4
mg=0.75N
,方向:水平向右      
(2)小球沿豎直方向做勻減速運動,速度為vy
vy=v0-gt  小球上升到最高點的時間t=
v0
g
=1s  
小球沿水平方向做初速度為0的勻加速運動,加速度為a,則有:
a=
qE
m
=
3
4
g=7.5m/s2

此過程小球沿電場方向位移為:s=
1
2
at2=3.75m    
(3)電場力做功 W=qEs=2.81J
故:小球上升到最高點的過程中,電勢能減少2.81J.   
答:(1)電場力的大小為0.75N,方向水平向右.
(2)小球從拋出點至最高點的過程中水平位移為3.75m.
(3)小球從拋出點至最高點的過程中電勢能的減小2.81J.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道小球豎直上拋時,在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓 第二定律和運動學(xué)公式靈活求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強電場,在電場中,一個質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從O點出發(fā),初速度的大小為v0,在重力和電場力的共同作用下恰能沿與場強的反方向成θ角做勻減速直線運動,求:
(1)勻強電場的場強的大;
(2)粒子運動的最高點與出發(fā)點之間的電勢差.

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真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出,重力加速度為g.求運動過程中
(1)小球受到的電場力的大小和方向;
(2)小球從拋出點至最高點的電勢能變化量.

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(2008?云南模擬)在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.若將一個質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放,小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為37°的直線運動.現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出,求運動過程中(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球受到的電場力的大小及方向;
(2)小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差U.

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科目:高中物理 來源: 題型:

真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球的速度與豎直方向夾角為37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出.求運動過程中:
(1)小球受到的電場力的大小和方向;
(2)小球到達最高點時的動能;
(3)小球從拋出點到與拋出點同一水平高度處電勢能的變化量;
(4)小球最小速度的大小和方向.

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真空中存在空間范圍足夠大、水平方向的勻強電場.若將一帶正電油滴在電場中的A點以一定的初速度豎直向上拋出,途經(jīng)最高點B及與A點同一水平面的C點.已知該油滴受到的電場力與重力大小相等,假設(shè)在運動過程中油滴的電量保持不變,空氣阻力忽略不計,則在下列對帶電油滴運動的描述中正確的是( 。

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