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

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  • 解题思路:(1)小球静止释放时,由于所受电场力与重力均为恒力,故其运动方向和合外力方向一致,根据这点可以求出电场力大小;

    (2)小球抛出后,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向上做竖直上抛运动,用运动的合成求出运动过程中合速度的表达式,然后利用数学求极值的办法即可求出最小速度.

    (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:

    Fe=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:vx=axt

    竖直速度:vy=v0-gt

    小球的速度v=

    v2x+

    v2y

    由以上各式得出:

    [25/16]g2t2-2v0gt+(v02-v2)=0

    解得当t=

    16v0

    25g时,v有最小值 vmin=0.6v0

    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.

    点评:

    本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;竖直上抛运动.

    考点点评: 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.

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