题目内容
【题目】一匀强电场足够大,场强方向是水平的,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v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动重力加速度为g。求:
(1)小球运动的加速度的大小a;
(2)小球运动到最高点时的位移x;
(3)小球运动到最高点其电势能的变化量△Ep。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)因物体受重力及电场力的作用而做直线运动,故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上;则由力的合成可求得电场力的大小,根据牛顿第二定律求得加速度大小;
(2)根据速度位移公式求出位移;
(3)电势能的变化等于克服电场力的做功。
(1)小球做直线运动,所受的合力与速度方向在同一直线上,根据平行四边形定则得:
解得:小球的加速度
(2)小球从开始到最高点的位移为
(3)因为
则小球运动到最高点时其电势能的变化等于克服电场力的做功,
即:
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