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.

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.

题型:不详难度:来源:
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,重力加速度为g。求运动过程中(12分)
(1)小球受到的电场力的大小和方向;
(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;
答案
(1)0.75mg方向水平向右(2)
解析
(1)电场力的大小
F=qE=mgtan30°=0.75mg,方向水平向右   4分
(2)小球竖直向上做匀减速运动,加速度为:
ay=g                                 1分
水平方向做匀加速运动,加速度
ax=qE/m=0.75g                        1分
小球上升到最高点的时间
t=v0/g                                1分

此过程小球沿电场方向的位移
1分
电场力做功
                      2分
小球从抛出点至最高点的电势能变化量
                        2分
本题考查的是静电场基本性质与力学综合的问题,根据受力分析可计算小球所受电场力,再利用匀变速直线运动规律和电场力做功可以计算出小球从抛出点至最高点的电势能变化量。
举一反三
如图3所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B运动,下列判断正确的是(  )
A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,其加速
度大小变化因题设条件不能确定
C.电场线由A指向B,电荷做匀加速运动
D.电场线由B指向A,电荷做加速运动,加速度越来越大

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如图4所示,光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B,它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且保持相对静止.设小球A的带电荷量大小为QA,小球B的带电荷量大小为QB,下列判断正确的是                                      (  )   
                                                   
A.小球A带正电,小球B带负电,且QA>QB
B.小球A带正电,小球B带负电,且QA<QB
C.小球A带负电,小球B带正电,且QA>QB
D.小球A带负电,小球B带正电,且QA<QB
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如图1所示,匀强电场E的区域内,在O点放置一点电荷+Q.abcdef为以O为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是                (  )
A.bd两点的电场强度相同
B.a点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,从a点移动到c点电势能的变化量一定最大

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一带电质点在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图象如图所示,tA、tB分别是带电质点在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有

A.A处的场强一定大于B处的场强
B.B处的电势一定低于A处的电势
C.A至B过程中,电场力一定对电荷做正功
D.电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
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如图所示,一电子在外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子所受的外力的大小和方向变化情况是(   )
A.先变大后变小,方向水平向右
B.先变大后变小,方向水平向左
C.先变小后变大,方向水平向右
D.先变小后变大,方向水平向左

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