在足够大的空间中,存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电的小球悬挂在电场中,其静止时细线与竖直方向夹角θ=37°.现去掉细线,将该小球从电场中的某点竖直向上抛出,抛出时的初速度大小为v0,如图所示.求:(1)电场强度的大小.          (sin37°=0.6,cos37°=0.8)(2)小球在电场内运动过程中的最小速率.(3)小球从抛出至达到最小速率的过程中.电场力对小球所做的功.

问题描述:

在足够大的空间中,存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电的小球悬挂在电场中,其静止时细线与竖直方向夹角θ=37°.现去掉细线,将该小球从电场中的某点竖直向上抛出,抛出时的初速度大小为v0,如图所示.求:

(1)电场强度的大小.          (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)小球在电场内运动过程中的最小速率.
(3)小球从抛出至达到最小速率的过程中.电场力对小球所做的功.

(1)小球静止在电场中时,根据力的平衡条件,有:Eq=mgtan37°解得:E=3mg4q(2)小球被抛出后,受到重力和电场力的共同作用.沿重力方向的分运动是匀减速运动,加速度为g,设t时刻速度为v1;沿电场方向的分运动是...
答案解析:撤去细线,现将该小球从电场中的A点竖直向上抛出,带电小球在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出,小球在竖直方向受到重力,在水平方向受到电场力,从而做曲线运动,因此可将曲线分解成竖直方向与水平方向的两个运动.利用运动学公式可求出小球速率最小值;再运用动能定理,可求出小球从抛出至达到最小速率的过程中,电场力对小球做的功.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;动能定理的应用;电场强度.
知识点:考查了运动的合成与分解研究的方法,并让学生掌握运动学公式、牛顿第二定律、动能定理等规律.同时让学生形成如何处理曲线的方法.如果将速度按照合力方向和垂直合力方向分解,当沿合力方向的速度减为零时其速度达到最小值,也可以解出最小速度.运用速度矢量合成的三角形法则也可求解.