真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直

真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球的最小速度的大小及方向.
小发财树 1年前 已收到3个回答 举报

zhsh2004 春芽

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解题思路:(1)小球静止释放时,由于所受电场力与重力均为恒力,故其运动方向和合外力方向一致,根据这点可以求出电场力大小;
(2)小球抛出后,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向上做竖直上抛运动,用运动的合成求出运动过程中合速度的表达式,然后利用数学求极值的办法即可求出最小速度.

(1)根据题设条件可知,合外力和竖直方向夹角为37°,所以电场力大小为:
Fe=mgtan37°=0.75mg,电场力的方向水平向右.
故电场力为0.75mg,方向水平向右.
(2)水平速度:vx=axt
竖直速度:vy=v0-gt
小球的速度v=

v2x+
v2y
由以上各式得出:
[25/16]g2t2-2v0gt+(v02-v2)=0
解得当t=
16v0
25g时,v有最小值 vmin=0.6v0
答:(1)小球受到的电场力的大小0.75mg,水向右;
(2)小球在运动过程中的最小速度15m/s,垂直合力方向向右上方,即与水平方向成53°向右上方.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;竖直上抛运动.

考点点评: 本题在复合场中考察了运动的合成、分运动之间的关系等,有一定的综合性.解这类问题的关键是:正确进行受力分析,弄清运动形式,利用相应物理规律求解.

1年前

5

盘子高高挂 幼苗

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没法画图,所以不便详解
提示你一下吧
(1)小球由静止释放时受的是一个恒定的力,这个力是水平方向的电场力和垂直方向的重力二者的合力。此时小球做匀加速运动,合力方向与速度方向相同。
再画力的矢量三角形就可以算出电场力和合力
(2)根据运动的矢量性,在垂直方向上,t=v0/g。在水平方向上的速度设为v1
v1=(F/m)*t,其中F为(1)中求出的电场力

1年前

2

jovic2004 幼苗

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由题意可知重力和电场力的合力方向与竖直方向夹角为37°;故
电场力的大小为;F=mgtan37=3/4*mg 方向;水平向右。
(2),小球的运动是竖直方向的竖直上抛运动与水平向右的匀加速运动的合运动,设小球从抛出到最高点的时间为t,则:t=v0/g;
小球在电场方向运动的位移;s=1/2*at^2=1/2*(F/m)t^2=3/8*v0^2/g
这时电势能...

1年前

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