Question

【题目】（题文）在足够大的真空空间中，存在水平向右的匀强电场，若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中，静止时细线与竖直方向夹角θ=37．撤去细线，现将该小球从电场中的A点竖直向上抛出，抛出的初速度大小为v0，如图所示，求：

(1)小球在电场内运动过程中的最小速率．

(2)小球从抛出至达到最小速率的过程中，电场力对小球做的功． (sin37=0.6，cos37 =0.8)

Answer 1

【答案】,

【解析】

(1)小球静止在电场中时，根据力的平衡条件

qE＝mgtan37°＝

小球被抛出以后，受到重力和电场力的共同作用，沿重力方向的分运动是匀减速直线运动，加速度为g．设t时刻的速度为v1；沿电场方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，t时刻的速度为v2，则有：

v1＝v0－gt

v2＝at和

小球t时刻的速度大小为

由以上各式得出：

解得v的最小值为：

(2)小球沿电场方向的位移为s

而小球在达到最小速度时，沿电场方向的速度为

得小球沿电场方向的位移为

电场力做功为