Question

（2013黑龙江省哈师大附中模拟）真空中存在空间范围足够大的、水平向左的匀强电场。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竖直向上抛出，求运动过程中（已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8）

（1）小球受到的电场力的大小；

（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量。

Answer 1

答案：⑴mg   ⑵mv₀²  

解析：（1）根据题设条件，电场力大小F_e=mgtan37°＝mg.

（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为：v_y=v₀－gt，沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为：a_x= F_e/m= g；小球上升到最高点的时间t=v₀/g，此过程小球沿电场方向位移：s_x= a_xt²=，电场力做功 W=F_xs_x=mv₀²，小球上升到最高点的过程中，电势能减少mv₀²。