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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)

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

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:

图16-2-5
(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电势能变化量;
(3)小球的最小动量的大小及方向.

◎ 答案

(1) 水平向右 (2) (3) 方向与电场方向夹角为37°斜向上

◎ 解析

根据题设条件,电场力大小
电场力的方向水平向右.
(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为vy

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为ax

小球上升到最高点的时间,此过程小球沿电场方向位移

电场力做功

故小球上升到最高点的过程中,电势能减少.
(3)水平速度vx=axt,竖直速度vy=v0-gt
小球的速度
由以上各式得出
解得当时,v有最小值
此时,,, ,
即与电场方向夹角为37°,斜向上
小球动量的最小值为
.
最小动量的方向与电场方向夹角为37°,斜向上.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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)…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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