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电场作用

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/01 02:47:26
空间存在一沿水平方向的匀强电场,一带正电、质量为m的小球,以初速度v0从O点出发,其在电场力与重力作用下恰能沿与电场线成q角的直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差。
电场作用
解题思路: 因物体受重力及电场力的作用而做直线运动,故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上;则由力的合成可求得电场力,由牛顿第二定律可求得加速度;由位移公式求得位移,即可由功的公式求得电场力的功.
解题过程:
解:
设电场强度为E,小球带电量为q,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,如图:
mg=qEtanθ
由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为:a=gsinθ
设从O到最高点的路程为s,
由速度和位移的关系得:v02=2as
物体运动的水平距离为:l=scosθ
两点的电势能之差:△W=qEl
由以上各式得:△W=12mv20cos2θ
O点的电势能与在O点的电势能之差为12mv20cos2θ.
最终答案:略