Question

【題目】真空中存在著空間范圍足夠大的、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，運動中小球速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6，cos37°=0.8）.現將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出。求運動過程中

(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過程中電場力做的功。

Answer 1

【答案】(1)電場力大小 電場力的方向水平向右 (2)電場力做功

【解析】

（1）小球靜止釋放時，由于所受電場力與重力均為恒力，故其運動方向和合外力方向一致，根據這點可以求出電場力大小和方向；

（2）小球拋出后，水平方向做勻加速直線運動，豎直方向上做豎直上拋運動，根據運動的等時性，可求出水平方向的位移，利用電場力做功即可求出電勢能的變化量，或者求出高點時小球水平方向速速，然后利用動能定理求解；

（1）根據題設條件可知，合外力和豎直方向夾角為37°，所以電場力大小為：Fe=mgtan37°=0.75mg，電場力的方向水平向右。故電場力為0.75mg，方向水平向右。
（2）小球沿豎直方向做勻減速運動，有：vy=v0-gt
沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為a：

小球上升到最高點的時間t=，
此過程小球沿電場方向位移：
電場力做功W=Fxsx=mv02