Question

【题目】如图所示，倾角θ =37的固定斜面处于竖直向下的匀强电场中，电场强度E=104V/m，在足够长的斜面上某点以v0=4m/s的初速度水平抛出一个质量为m =0.1kg、电荷量为q=10-4C的带正电的绝缘小球（可视为质点），已知重力加速度g =10m/s2 ，sin37 =0.6 ，cos37 =0.8。求：

（1）小球经多长时间落到斜面上；

（2）小球从水平抛出至落到斜面的过程中，电势能减少了多少？

Answer 1

【答案】（1）t =0.3s （2）0.9J

【解析】

解：(1)小球做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。由牛顿第二定律得：

（或：）

解得：

水平方向：

竖直方向：

又因为：

联立解得：

t=0.3s

(2)电场力做功为：

W=F电y (或 W=qEy)

W=0.9J；

因为电场力做了多少功，电势能就减少多少。（或电势能的减少量为）即：电势能减少了0.9J