Question

(08年江苏模拟)（13分）真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、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°（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v₀竖直向上抛出。求运动过程中

（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电势能变化量；

（3）运动过程中小球的最小动能的大小；

（4）如果抛出时的动能为4J，则小球落回到同一高度时的动能是多大？

Answer 1

解析：

 (1)Eq=mgtan37⁰= 

(2)到达最高点的过程

 

竖直方向v=gt

 

水平方向v_x=3gt/4=3v/4

 

E_K=  

 

(3) 将初速度向合力方向和垂直于合力的两方向分解，沿合力的方向做减速运动，垂直于合力的方向做匀速运动,当v₁减小为零时，动能最小。

 

V₂=3v/5

 

E_K=  

 

(4)在（2）中可以知道：在最高点，速度为初速度的3/4，返回到同一位置时，水平速度为初速度的3/2，

 

由勾股定理  v_t=13^1/2/2

 

所以E_K=13J