Question

【題目】在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在此電場(chǎng)中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，求運(yùn)動(dòng)過程中（已知sin 53°＝0．8，cos 53°＝0．6，不計(jì)空氣阻力）

（1）此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

（2）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U

（3）小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小動(dòng)能

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）mv．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場(chǎng)力大小

F＝mgtan 53°＝mg＝qE，解得

（2）上拋后小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的速度為vy＝v0－gt

沿水平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為

小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間，此過程小球沿電場(chǎng)方向位移：

電場(chǎng)力做功W＝Fx＝mv

小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差

（3）水平速度vx＝axt，豎直速度vy＝v0－gt，小球的速度

由以上各式得出

解得當(dāng)時(shí)，v有最小值vmin＝v0，小球動(dòng)能的最小值為Emin＝mv＝mv．