一匀强电场,场强方向是水平的,如图所示.一个质量为m的带正电荷的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力和重力的作用下,恰好能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.小球将做运动,小球运动到最高点时其电势能与在O点时的电势能之差是12mv20cos2θ12mv20cos2θ.
2019-06-26
一匀强电场,场强方向是水平的,如图所示.一个质量为m的带正电荷的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力和重力的作用下,恰好能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.小球将做______运动,小球运动到最高点时其电势能与在O点时的电势能之差是.
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设小球的电荷量为q,因小球做直线运动,则它受到的电场力Eq和重力mg的合力方向必与初速度方向在同一直线上,电场力必定水平向左,如图所示,由力的合成可知合力恒定且与速度方向相反,所以小球做匀减速直线运动.
结合平行四边形定则作图,有:mg=Eqtanθ
则得电场力的大小:F=Eq=,
合力为:F=
设小球从O到最高点的路程为s,根据动能定理得:
-mv02=-Fs
联立解得:s=
物体运动的水平距离为:l=scosθ
电场力做功为:W=-qEl=-••cosθ=-mcos2θ
根据功能关系可知:小球运动到最高点时其电势能与在O点时的电势能之差为:△Ep=|W|=mcos2θ
故答案为:匀减速,mcos2θ.
设小球的电荷量为q,因小球做直线运动,则它受到的电场力Eq和重力mg的合力方向必与初速度方向在同一直线上,电场力必定水平向左,如图所示,由力的合成可知合力恒定且与速度方向相反,所以小球做匀减速直线运动.
结合平行四边形定则作图,有:mg=Eqtanθ
则得电场力的大小:F=Eq=,
合力为:F=
设小球从O到最高点的路程为s,根据动能定理得:
-mv02=-Fs
联立解得:s=
物体运动的水平距离为:l=scosθ
电场力做功为:W=-qEl=-••cosθ=-mcos2θ
根据功能关系可知:小球运动到最高点时其电势能与在O点时的电势能之差为:△Ep=|W|=mcos2θ
故答案为:匀减速,mcos2θ.