(2008•蓟县二模)一个带电小球处于匀强电场(图中未画出电场线)中的A点,小球质量为m,带电量为-q,将小球由静止释放

(2008•蓟县二模)一个带电小球处于匀强电场(图中未画出电场线)中的A点,小球质量为m,带电量为-q,将小球由静止释放后沿直线运动到B点,所用时间为t,AB间距离为L,AB两点连线与水平面间的夹角为θ,求:
(1)小球运动到B点时的速度大小为多少?
(2)若选A点为电势零位置,则小球在B点时具有的电势能为多少?
爱上猫的米老鼠 1年前 已收到1个回答 举报

花自飘香 春芽

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解题思路:(1)小球释放后受重力和电场力作用,从A到B做匀加速直线运动,由位移公式x=
v0+v
2
t
求出运动到B点时的速度;
(2)小球从A到B运动过程中,重力势能、动能和电势能这三种形式的能发生变化,分别分析它们的变化情况,由能量转化和守恒定律列式求小球在B点时具有的电势能.

(1)小球释放后受重力和电场力作用,从A到B做匀加速直线运动.
由L=
0+vB
2t得 vB=[2L/t]
(2)小球从A到B运动过程中,重力势能、动能和电势能这三种形式的能发生变化
重力势能增加量为△Ep=mgLsinθ
动能增加量为△EK=[1/2]mvB2
电势能一定减少,设小球在B点时具有的电势能为EB
则电势能的减少量为△E=EA-EB=-EB
根据能量转化和守恒定律可得△Ep+△EK=△E
即 mgLsinθ+[1/2]mvB2=-EB
解得EB=-mgLsinθ-
2mL2
t2
答:
(1)小球运动到B点时的速度大小为[2L/t].
(2)若选A点为电势零位置,则小球在B点时具有的电势能为-mgLsinθ-
2mL2
t2.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;功能关系;电势能.

考点点评: 本题是带电体在电场中匀加速运动的过程,运用运动学规律和能量守恒定律结合进行求解.

1年前

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