Question

（2012黑龍江省哈師大附中模擬）真空中存在空間范圍足夠大的、水平向左的勻強電場。在電場中，若將一個質量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角為37°。現將該小球從電場中某點以初速度v₀豎直向上拋出，求運動過程中（已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8）

（1）小球受到的電場力的大小；

（2）小球從拋出點至最高點的電勢能變化量。

Answer 1

答案：⑴mg   ⑵mv₀²  

解析：（1）根據題設條件，電場力大小F_e=mgtan37°＝mg.

（2）小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為：v_y=v₀－gt，沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為：a_x= F_e/m= g；小球上升到最高點的時間t=v₀/g，此過程小球沿電場方向位移：s_x= a_xt²=，電場力做功 W=F_xs_x=mv₀²，小球上升到最高點的過程中，電勢能減少mv₀²。