题目内容
【题目】如图所示,倾角θ =37的固定斜面处于竖直向下的匀强电场中,电场强度E=104V/m,在足够长的斜面上某点以v0=4m/s的初速度水平抛出一个质量为m =0.1kg、电荷量为q=10-4C的带正电的绝缘小球(可视为质点),已知重力加速度g =10m/s2 ,sin37 =0.6 ,cos37 =0.8。求:
(1)小球经多长时间落到斜面上;
(2)小球从水平抛出至落到斜面的过程中,电势能减少了多少?
【答案】(1)t =0.3s (2)0.9J
【解析】
解:(1)小球做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。由牛顿第二定律得:
(或:)
解得:
水平方向:
竖直方向:
又因为:
联立解得:
t=0.3s
(2)电场力做功为:
W=F电y (或 W=qEy)
W=0.9J;
因为电场力做了多少功,电势能就减少多少。(或电势能的减少量为)即:电势能减少了0.9J
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