题目内容
(10分)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出,求运动过程中(sin53°=0.8,)
(1)此电场的电场强度大小;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U;
(3)小球的最小动能
(1)此电场的电场强度大小;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U;
(3)小球的最小动能
(1)mg (2) (3)
试题分析:(1)根据题设条件,电场力大小Fe=mgtan37°=mg
(2)上抛小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为v:vy=v0-gt
沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为a:ax==g
小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移:sx=axt2=
电场力做功 W=Fxsx=
小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U=
(3)水平速度vx=axt,竖直速度vy=v0-gt,小球的速度v=
由以上各式得出 v2=g2t2-2v0gt+v02
解得当t=时,v有最小值 vmin=v0,小球动能的最小值为Emin=mv2min=
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