题文
一匀强电场,场强方向是水平的(如图).一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.
题型:未知 难度:其他题型
答案

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.
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解析
gsinθ
考点
据考高分专家说,试题“一匀强电场,场强方向是水平的(如图).一.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与速度的关系
匀变速直线运动的速度-位移公式:
vt2-v02=2as。
适用条件:
匀变速直线运动
匀变速直线运动的速度-位移公式推导:
注意:
①是由公式
注意:
①是由公式

推导而出,一般情况下,对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由
可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),

③位移与速度的关系式
为矢量式,应用它解题时,若规定初速度
的方向为正方向,a与同向时为正值,物体做匀加速运动,a与
的方向为正方向,a与
同向时为正值,物体做匀加速运动,a与

反向时为负值,物体做匀减速运动。位移
,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移

,说明位移的方向与初速度的方向相反。
知识点拨:
对位移和速度关系的两点提醒:
当初速度为零时:
初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

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