题目内容
真空中存在空间范围足够大的．水平向右的匀强电场．在电场中，若将一个质量为m=0.1kg．带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°．现将该小球从电场中某点以初速度v0=10m/s竖直向上抛出，求运动过程中（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）小球受到的电场力的大小及方向．
（2）小球从抛出点至最高点的过程中水平位移为多大？
（3）小球从抛出点至最高点的过程中电势能的变化量．
（1）小球受到的电场力的大小及方向．
（2）小球从抛出点至最高点的过程中水平位移为多大？
（3）小球从抛出点至最高点的过程中电势能的变化量．
分析：（1）根据小球速度方向与合力方向在同一条直线上，根据平行四边形定则得出电场力的大小和方向．
（2）将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，通过竖直方向上的运动求出运动的时间，从而通过水平方向上的运动规律求出水平位移的大小．
（3）根据电场力做功与电势能的关系得出电势能的变化量．
（2）将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，通过竖直方向上的运动求出运动的时间，从而通过水平方向上的运动规律求出水平位移的大小．
（3）根据电场力做功与电势能的关系得出电势能的变化量．
解答：
解：（1）由题意，电场力大小F=mgtan37°=
mg=0.75N，方向：水平向右
（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为vy
vy=v0-gt 小球上升到最高点的时间t=
=1s
小球沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a，则有：
a=
=
g=7.5m/s2
此过程小球沿电场方向位移为：s=
at2=3.75m
（3）电场力做功 W=qEs=2.81J
故：小球上升到最高点的过程中，电势能减少2.81J．
答：（1）电场力的大小为0.75N，方向水平向右．
（2）小球从抛出点至最高点的过程中水平位移为3.75m．
（3）小球从抛出点至最高点的过程中电势能的减小2.81J．
解：（1）由题意，电场力大小F=mgtan37°=| 3 |
| 4 |
（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为vy
vy=v0-gt 小球上升到最高点的时间t=
| v0 |
| g |
小球沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a，则有：
a=
| qE |
| m |
| 3 |
| 4 |
此过程小球沿电场方向位移为：s=
| 1 |
| 2 |
（3）电场力做功 W=qEs=2.81J
故：小球上升到最高点的过程中，电势能减少2.81J．
答：（1）电场力的大小为0.75N，方向水平向右．
（2）小球从抛出点至最高点的过程中水平位移为3.75m．
（3）小球从抛出点至最高点的过程中电势能的减小2.81J．
点评：解决本题的关键知道小球竖直上抛时，在竖直方向和水平方向上的运动规律，结合牛顿 第二定律和运动学公式灵活求解．
练习册系列答案
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如图所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发，初速度的大小为v0，在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动，求：
真空中存在空间范围足够大、水平方向的匀强电场．若将一带正电油滴在电场中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，途经最高点B及与A点同一水平面的C点．已知该油滴受到的电场力与重力大小相等，假设在运动过程中油滴的电量保持不变，空气阻力忽略不计，则在下列对带电油滴运动的描述中正确的是（ ）