一勻強電場，場強方向是水平的，場強大小未知，如圖所示．一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為vo，在電場力和重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ的直線運動．求：
（1）小球從O點到最高點的位移大小；
（2）小球運動到最高點時的電勢能與在O點的電勢能之差．
分析：（1）小球在電場力和重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ的直線運動，可知小球所受的合力方向與速度方向相反，做勻減速直線運動，求出物體所受的合力大小，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，從而根據(jù)勻變速直線運動公式求出位移的大�。�
（2）求出小球在運動過程中電場力做的功，根據(jù)電場力做功等于電勢能的減小量，求出小球運動到最高點時的電勢能與在O點的電勢能之差．
解答：解：（1）根據(jù)物體受力情況，可知物體所受合力F合=
mg
sinθ
=ma
由
v
2
t
-
v
2
0
=-2as，
解得s=
v
2
0
sinθ
2g
．
（2）由物體受力情況可知，電場力F =
mg
tanθ

電勢能變化量△E=Fscosθ，解得△E=
m
v
2
0
cos2θ
2

答：（1）小球從O點到最高點的位移大小為
v
2
0
sinθ
2g
．
（2）小球運動到最高點時的電勢能與在O點的電勢能之差
m
v
2
0
cos2θ
2
．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道合力的方向與速度方向共線時，做直線運動，不共線時，做曲線運動，以及知道電場力做功與電勢能變化的關(guān)系．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?遼寧）一勻強電場，場強方向是水平的（如圖）．一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動．求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?撫順一模）如圖所示，直角坐標系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負方向成θ=
30°角，y軸右方有一垂直于坐標系平面的勻強磁場，在x軸上的A點有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場，射出方向恰垂直于電場的方向，質(zhì)子在電場中經(jīng)過一段時間，運動到x軸的Q點．已知A點與原點O的距離為10cm，Q點與原點O的距離為（20
3
-10）cm，質(zhì)子的比荷為
q
m
=1.0×108C/kg．求：
（1）磁感應強度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場中運動的時間；
（3）電場強度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的空間區(qū)域里，y軸左方有一勻強電場，場強方向跟y軸正方向成60°，大小為E=4.0×105N/C；y軸右方有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.20T．有一質(zhì)子以速度v=2.0×106m/s，由x軸上的A點（10cm，0）沿與x軸正方向成30°斜向上射入磁場，在磁場中運動一段時間后射入電場，后又回到磁場，經(jīng)磁場作用后又射入電場．已知質(zhì)子質(zhì)量近似為m=1.6×10-27kg，電荷q=1.6×10-19C，質(zhì)子重力不計．求：
（1）質(zhì)子在磁場中做圓周運動的半徑．
（2）質(zhì)子從開始運動到第二次到達y軸所經(jīng)歷的時間．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）質(zhì)子第三次到達y軸的位置坐標．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，以O點為圓心，以R=0.20m為半徑的圓與坐標軸交點分別為a、b、c、d，該圓所在平面內(nèi)有一勻強電場，場強方向與x軸正方向成θ=60°角，已知a、b、c 三點的電勢分別為4
3
V、4V、-4
3
V，則下列說法正確的是（　�。�
A、該勻強電場的場強E=40
3
V/m
B、該勻強電場的場強E=80V/m
C、d點的電勢為-2
3
V
D、d點的電勢為-4V

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