Question

真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中，若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放后小球的運(yùn)動(dòng)速度與豎直方向夾角為37°（取）。現(xiàn)將該小球從該電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度豎直向上拋出。求拋出之后小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：

（1）小球受到的電場(chǎng)力的大小及方向；

（2）小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢(shì)能變化量；

（3）小球的最小動(dòng)量的大小及方向。

 

Answer 1

【答案】

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

【解析】（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場(chǎng)力大小

電場(chǎng)力的方向水平向右。

（2）小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為      

沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a_x        

                                                                                            

小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間此過(guò)程小球沿電場(chǎng)方向位移    

電場(chǎng)力做功W=  小球上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)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(dāng)

此時(shí)·,即與電場(chǎng)方向夾角為37°斜向上

小球動(dòng)量的最小值為                                                       最小動(dòng)量的方向與電場(chǎng)方向夾角為37°，斜向上。