Question

【題目】一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m 、電量為 q 的帶正電的小球，從 O 點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為 v0 ，在電場(chǎng)力和重力作用下恰好能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成 θ 角的直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為 g ，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與 O 點(diǎn)的電勢(shì)能之差。

Answer 1

【答案】（1） E=，（2）

【解析】試題分析：（1）由題意因小球做直線運(yùn)動(dòng)，所受的電場(chǎng)力qE和重力mg的合力必沿此直線。

如圖所示有，mg=qEtanθ，則 E=①。

（2）小球勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為②。設(shè)從O點(diǎn)到最高點(diǎn)的路程是s，根據(jù) v02=2as ③，

由①、③式得 s=④，

運(yùn)動(dòng)的水平距離 l=scosθ ⑤，

兩點(diǎn)間的電勢(shì)能之差⑥，

聯(lián)立①、④、⑤、⑥解得。