题目内容
【题目】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、带正电的小球由静止释放,运动中小球的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。已知重力加速度为g,求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小;
(2)小球的最小速度;
(3)小球再回到与抛出点同一水平面时距离抛出点的距离。
【答案】(1)(2),与电场方向夹角为37°斜向上(3)
【解析】试题分析:(1)根据题设条件可知,合外力和竖直方向夹角为37°,所以电场力大小为:,电场力的方向水平向右.
(2)水平速度:,竖直速度:
小球的速度:
由以上各式得出:
解得当时,v有最小值,
此时:,,,即与电场方向夹角为37°斜向上
(3)小球沿竖直方向做匀减速运动,有:
沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为a:
小球上升到最高点的时间,
小球从抛出点到与抛出点同一水平高度处小球经历的时间:
水平方向的位移:
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