Question

真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質量為m、帶正電的小球由靜止釋放后小球的運動速度與豎直方向夾角為37°（取）。現將該小球從該電場中某點以初速度豎直向上拋出。求拋出之后小球的運動過程中：

（1）小球受到的電場力的大小及方向；

（2）小球從拋出點至最高點的電勢能變化量；

（3）小球的最小動量的大小及方向。

 

Answer 1

【答案】

（1）mg 水平向右  （2） (3)  方向與電場力方向夾角為37°斜向上。

【解析】（1）根據題設條件，電場力大小

電場力的方向水平向右。

（2）小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為      

沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為a_x        

                                                                                            

小球上升到最高點的時間此過程小球沿電場方向位移    

電場力做功W=  小球上升到最高點的過程中，電勢能減少

（3）水平速度，豎直速度 故小球的速度

由以上各式得出

解得當

此時·,即與電場方向夾角為37°斜向上

小球動量的最小值為                                                       最小動量的方向與電場方向夾角為37°，斜向上。