题目内容
【题目】(1)场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫重力场。仿照电场强度的定义,请你定义重力场强度的大小和方向。
(2)电场强度和电势都是描述电场的物理量,请你在匀强电场中推导电场强度与电势差的关系式。
(3)如图所示,有一水平向右的匀强电场,一带正电的小球在电场中以速度v0竖直向上抛出,小球始终在电场中运动。已知小球质量为m,重力加速度为g,其所受电场力为重力的。求小球在运动过程中的最小速度的大小和方向。(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】(1), 方向与重力G的方向相同(或竖直向下)
(2)(3)0.6v0,速度v的方向斜向上且与水平方向成37°角。
【解析】试题分析: (1), 方向与重力G的方向相同(或竖直向下)
(2)设A、B为匀强电场中的两点。从A到B,电场力做功为,其中d为AB沿电场方向的距离。
点电荷q从A到B,电势能的变化量为
由得:
求得:
(3)当小球的速度方向与合力方向垂直时,小球的速度最小。
解得:
所以:,
速度v的方向斜向上且与水平方向成37°角
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