Question

在足够大的真空空间存在水平向右的匀强电场。若用绝缘细线将质量为m带正电的小球悬挂在电场中，静止时细线与竖直方向夹角为，现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，不计空气阻力（重力加速度大小为g，sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8）求：

（1）小球受到的电场力的大小；

（2）小球在运动过程中的最小速率。

Answer

（1），（2）

【解析】

试题分析：（1）静止时受重力，电场力，绳的拉力三力平衡，

可得电场力等于： ，电场力的方向水平向右．

（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为，可得：

解得小球上升到最高点的时间：

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为，由牛顿第二定律得：

水平速度：

小球沿竖直方向做匀减速运动，

小球的速度：；

由以上各式得出：

解得当时，v有最小值：

考点：带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】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：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。