Question

真空中存在一空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場．在電場中，若將一

  個帶正電、質量為的小球由靜止釋放，運動中小球的速度方向與豎直方向夾角一直

  保持為．現將該小球從電場中某點以初速 、方向與電場方向成拋出，如圖所

  示．重力加速度取g，．求：

(1)小球受到電場力的大小；

(2)拋出后，小球回到與拋出點等高處的時間；

(3)小球從拋出至到回到與拋出點等高處的過程中， 電勢能變化了多少．

Answer 1

（1）（2）（3）

解析:

(1)設電場力為，由圖可知：

         

   解得：         ①

  (2)根據牛頓第二定律得

               ②

與垂直，做類平拋運動，建立如圖所示坐標系

 

方向：                   ③

 

方向：                 ④

 且                     ⑤

  由②③④⑤解得：           ⑥

(3) 方向位移：        ⑦

   由幾何關系得小球位移：

                 ⑧

   根據        ⑨

   解得．               ⑩

評分標準：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式各1分。

注；其他解法只要正確同樣得分。