题目内容
【题目】一足够大的匀强电场，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角的方向做直线运动．求：
（1）小球所受电场力FE的大小
（2）小球运动加速度a的大小；
（3）小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．
【答案】
（1）
因小球做直线运动，它受的电场力FE和重力mg的合力必沿直线．如图所示．
电场力为：FE= 
．
（2）
由小球受力分析图可知其所受的合外力为：F= 
小球做匀减速运动的加速度大小为：a= 
= 
（3）
设从O到最高点的路程为s．由速度和位移的关系得：0﹣v02=﹣2as
物体运动的水平距离为：l=scosθ
电场力做负功，为：W=﹣qEl=﹣ 
mv02cos2θ．
因克服电场力做功等于电势能的增加量，则小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差为：
△Ep= mv02cos2θ
【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．（2）根据牛顿第二定律求加速度．（3）由位移公式求得位移，即可由功的公式求得电场力的功．从而得出电势能之差．．
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