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在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量q...

在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动.现将该小球从电场中某点以初速度v竖直向上抛出,求运动过程中(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U.
(1)小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动,可知重力与电场力的关系,用几何关系求解 (2)电势差U=Ed,其中d为沿电场方向的距离,小球抛出后,由运动的分解知识可知,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做匀减速运动,由运动学方程求解即可 【解析】 (1)小球受重力与电场力作用,由题意得电场力水平向右,且有: cot37°=…① 所以,Eq=mg…② (2)小球抛出后,竖直方向匀减速运动,由于此方向仅受重力,加速度大小为g,设运动至最高点过程时间为t,则有: v=gt…③ 水平方向做匀加速运动,此方向仅受电场力,加速度为: a==g…④ 设运动至最高点过程水平分向位移为d,则: d=at2…⑤ 由匀强电场电势差与场强关系得,抛出点至最高点之间的电势差: U=Ed…⑥ 由②③④⑤⑥得:U= 答:(1)电场力水平向右,大小为 (2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差为
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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