Question

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）

(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。