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(12分)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=0.1kg、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中某点以初速度v0=10m/s竖直向上抛出,求运动过程中(取sin37°=0.6,cos37°=0.8 ,g=10m/s2

(1)小球受到的电场力的大小及方向;

(2)小球从抛出点至最高点的过程中水平位移为多大?

(3)小球从抛出点至最高点的过程中电势能的变化量。

解析

(1)由题意,电场力:大小qE=mgtan37°=0.75(N)

方向:水平向右      (4分)

(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为vy

vy=v0gt  小球上升到最高点的时间t=v0/g=1(s)  (2分)

小球沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为a

此过程小球沿电场方向位移s=at2/2=3.75(m)    (2分)

(3)电场力做功 W=qEs=2.81(J)

故:小球上升到最高点的过程中,电势能减少2.81J.    (4分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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,重力加速度为g.求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小和方向;
(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?云南模拟)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动.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(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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sin 37°=0.6,cos 37°=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和方向;
(2)小球到达最高点时的动能;
(3)小球从抛出点到与抛出点同一水平高度处电势能的变化量;
(4)小球最小速度的大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中存在空间范围足够大、水平方向的匀强电场.若将一带正电油滴在电场中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,途经最高点B及与A点同一水平面的C点.已知该油滴受到的电场力与重力大小相等,假设在运动过程中油滴的电量保持不变,空气阻力忽略不计,则在下列对带电油滴运动的描述中正确的是(  )

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