Question

【题目】一匀强电场，场强方向是水平的．一个质量为m电量为q的带电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能做沿与场强的反方向成θ角的直线运动．如图11求：

①小球带何种电荷和匀强电场的场强大小；

②小球运动的加速度大小和运动到最高点时离O点的位移大小；

③小球运动到最高点过程电场力做的功和电势能的变化．

Answer 1

【答案】①正电 ② ③- m cos2θ/2 m cos2θ /2

【解析】①设电场强度为E，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，小球受电场力一定向左，故小球一定带正电。

由如图得： E=mg/qtanθ；

②由图可知，小球所受合力大小为：F合=mg/sinθ=ma

做匀减速运动的加速度大小为

设从O到最高点的路程为s，由＝2as

得s＝/2a= sinθ/2g

③ 电场力做的功 W= qE scos（180°-θ）= - m cos2θ/2

由功能关系可知此过程电势能增加ΔEp＝m cos2θ /2