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一匀强电场,场强方向是水平的(如图),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发、初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与电场线成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.
mvcos2θ
设电场强度为E,小球带电荷量为q,因为小球做直线运动,它所受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图所示,所以mg=qEtanθ.

由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a=.
设从O点到最高点的位移为L,根据运动学公式有
v=2aL
运动的水平位移为x=Lcosθ.
从O点到最高点的过程中,电场力做负功,电势能增加,小球在最高点与O点的电势能之差为ΔEp=qEx.
联立以上五式,解得ΔEp=mvcos2θ.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内(   ).
A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动
D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在水深超过200 m的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害,身长为50 cm的电鳗,在放电时产生的瞬时电压大约可达        V.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.电容器两极板间可形成匀强电场,电场强度大小为E=φ/d
B.电容器两极板间各点的电势,有的相同,有的不同;有正的,有负的,有的为零
C.若只减小两极板间的距离为d,该电容器的电容C要增大,极板上带的电荷量Q也会增加
D.若有一个电子穿越两极板之间的电场,则电子的电势能一定会减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图5所示,在电场中,一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点,  
在这两个过程中,均需克服电场力做功,且做功的值相同,有可能满足这
种做功情况的电场是                                        (  )
A.沿y轴正方向的匀强电场
B.沿x轴正方向的匀强电场
C.在第Ⅰ象限内有负点电荷
D.在第Ⅳ象限内有负点电荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。下列说法中正确的是(    )
A.a点的场强比b点的场强大
B.a点的场强与b点的场强一样大
C.同一个带负电的点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小
D.同一个带正电的点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某电场的电场线分布如图所示. a、 b两点电场强度的大小关系是
A.B.C.D.无法比较

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

右图为某电场的部分电场线。由图可知AB两点的场强大小EA    EB(选填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

把一个电荷量为2.0×10-8C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处,电场力做功8.0×10-6J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2.0×10-6J,取无限远处电势为零。求:
小题1:A点的电势
小题2:若把2.0×10-5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功

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