如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C,在A处有一个质量为0.3kg的质点,所带电荷量为q=+2.

如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C,在A处有一个质量为0.3kg的质点,所带电荷量为q=+2.0×10-4C,用一长为L=600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接.AO与电场线平行处于水平状态,取g=10m/s2.现让该质点在A处静止释放,求:

(1)质点第一次到达O点正下方时电场力做的功;
(2)质点第一次到达O点正下方时的速度大小ν.
爬爬世界 1年前 已收到2个回答 举报

gyyg 幼苗

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解题思路:质点受到重力、电场力,在两个力的合力作用下做匀加速直线运动,结合几何关系求出到达O点正下方时下落的高度,结合沿电场线方向上的距离求出电场力做功的大小,根据动能定理求出到达O点正下方的速度大小.

带电质点受到的重力mg=3N,电场力Eq=4N,其合力大小为5N,与水平方向夹角为37°,
故质点由释放后将做匀加速直线运动.第一次到达O点正下方时,下落高度h=Ltan37°=4.5m
(1)电场力做功W=EqL=24J
(2)由动能定理得:EqL+mgh=[1/2mv2,
代入数据得:v=5
10]m/s.
答:(1)质点第一次到达O点正下方时电场力做的功为24J;
(2)质点第一次到达O点正下方时的速度大小为5
10m/s.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系.

考点点评: 本题是道易错题,容易错认为小球做圆周运动摆到最低点,注意小球受重力和向左的电场力做匀加速直线运动.

1年前

8

nanababy908 幼苗

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水平方向电场力F=QE=2.0*10^-4*2.0*10^4=4(N)
重力0.3*10=3(N)
水平方向力更大,所以质点第1次到O下方过程中,绳子一直未拉直
当质点到O正下方时,水平方向初速度为0的匀加速运动,竖直方向也是初速度为0的匀加速运动
S=V0T+AT……2/2
水平方向6=(4/0.3)t^2/2 推出t^2=9/10
竖直方向S=1...

1年前

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