Question

【題目】（題文）在足夠大的真空空間中，存在水平向右的勻強電場，若用絕緣細線將質量為m的帶正電小球懸掛在電場中，靜止時細線與豎直方向夾角θ=37．撤去細線，現將該小球從電場中的A點豎直向上拋出，拋出的初速度大小為v0，如圖所示，求：

(1)小球在電場內運動過程中的最小速率．

(2)小球從拋出至達到最小速率的過程中，電場力對小球做的功． (sin37=0.6，cos37 =0.8)

Answer 1

【答案】,

【解析】

(1)小球靜止在電場中時，根據力的平衡條件

qE＝mgtan37°＝

小球被拋出以后，受到重力和電場力的共同作用，沿重力方向的分運動是勻減速直線運動，加速度為g．設t時刻的速度為v1；沿電場方向的分運動是初速度為零的勻加速直線運動，設加速度為a，t時刻的速度為v2，則有：

v1＝v0－gt

v2＝at和

小球t時刻的速度大小為

由以上各式得出：

解得v的最小值為：

(2)小球沿電場方向的位移為s

而小球在達到最小速度時，沿電場方向的速度為

得小球沿電場方向的位移為

電場力做功為