Question

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。已知重力加速度为g，求运动过程中

（1）小球受到的电场力的大小；

（2）小球的最小速度；

（3）小球再回到与抛出点同一水平面时距离抛出点的距离。

Answer

（1）（2），与电场方向夹角为37°斜向上（3）

【解析】试题分析：（1）根据题设条件可知，合外力和竖直方向夹角为37°，所以电场力大小为：，电场力的方向水平向右．

（2）水平速度：，竖直速度：

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

（3）小球沿竖直方向做匀减速运动，有：

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a：

小球上升到最高点的时间，

小球从抛出点到与抛出点同一水平高度处小球经历的时间：

水平方向的位移：

考点：考查了带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】本题在复合场中考察了运动的合成、分运动之间的关系等，有一定的综合性．解这类问题的关键是：正确进行受力分析，弄清运动形式，利用相应物理规律求解．