Question

在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場。若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球在此電場中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為37°的直線運(yùn)動，現(xiàn)將該小球從電場中某點(diǎn)以初速度v₀豎直向上拋出，求運(yùn)動過程中（取sin37°=0.6,cos37°=0.8）。

（1）小球受到的電場力的大小及方向；

（2）小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢能變化量。

Answer 1

（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場力大小

F_e=mgtan37°=mg                    ①

電場力的方向水平向右

（2）小球沿豎直方向做初速為v₀的勻減速運(yùn)動，到最高點(diǎn)的時間為t，則：

v_y=v₀-gt=0

t=                                        ②

沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動，加速度為a_x

a_x==g                                        ③

此過程小球沿電場方向位移為：s_x=a_xt²=                ④

小球上升到最高點(diǎn)的過程中，電勢能減少為：

ΔE_P=F_es_x=mv₀²                                          ⑤