Question

一道物理题：

一道物理题：真空中有水平向右匀强电场，质量M的正电荷小球由静止释放，运动中的速度与竖直方向为37度夹角，若小球从某点以V1竖起上抛，求（1）电场力的大小方向，（2）小球从抛出至最高点电势能的变化

Answer 1

(1)运动中的速度与竖直方向为37度夹角，
说明小球电场力/重力=tan37=3/4
所以qE/Mg=3/4
所以电场力的大小是F=3Mg/4,方向与场强方向相同，均为水平向右

(2)小球抛出后，相当于做竖直方向的平抛运动
竖直方向上，小球做加速度是g的匀减速运动
则到最高点所用时间t=V1/g
水平方向上，小球做初速度是0的匀加速运动
因为电场力=3Mg/4,所以水平方向加速度a=(3Mg/4)/M=3g/4
那么在时间t内，小球位移=at^2/2=(V1/g)^2*(3g/4)/2=3V1^2/8g
因为W=qEd=(3Mg/4)*(3V1^2/8g)=9MV1^2/32
因此小球从抛出至最高点电势能的变化是9MV1^2/32

Answer 2

E=Mg*tan37(度)/q 方向水平向右 电势能的变化为V1的平方乘以tan37（度）的平方的积除以2 如果你想知道过程请到www.hi.baidu.com/luckygyj查找

Answer 3

由题中“37度夹角”可知重力比电场力为4/3

竖直上抛过程可等效为自由落体过程（因为其对称性）
由此可知
Sg/Se=(1/2 gt^2)/(1/2 at^2)=g/a=重力比电场力=4/3
电势能=Uq=Edq=F电d=3/4 F重* 3/4 上抛高度
由动能守恒得H=v^2 /2g

综上可得
电势能为9Mv^2/32

Answer 4

第一问：力的三角形法则几个看出，F=3G/4=3Mg/4
第二问：竖直方向速度变为0时，t=V1/g
水平方向加速度a=3M/4
位移s=at.t/2
电势能减小量为Fs=3Mg/4 * at.t/2
=9(MM*V1V1)/32g