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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).现将该小球
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v
0
竖直向上抛出.求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球的最小速度的大小及方向.
物理
人气:801 ℃
时间:2020-02-05 23:14:57
优质解答
(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:
F
e
=mgtan37°=0.75mg,电场力的方向水平向右.
故电场力为0.75mg,方向水平向右.
(2)水平速度:v
x
=a
x
t
竖直速度:v
y
=v
0
-gt
小球的速度v=
v
2x
+
v
2y
由以上各式得出:
25
16
g
2
t
2
-2v
0
gt+(v
0
2
-v
2
)=0
解得当t=
16
v
0
25g
时,v有最小值 v
min
=0.6v
0
答:(1)小球受到的电场力的大小0.75mg,水向右;
(2)小球在运动过程中的最小速度15m/s,垂直合力方向向右上方,即与水平方向成53°向右上方.
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