一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降

一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:

(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
chenhon2 1年前 已收到1个回答 举报

深蓝纯黑 幼苗

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解题思路:(1)小球做类平抛运动,由运动的合成与分解,根据水平方向的速度直线运动,竖直方向的匀加速直线运动可得出匀强电场的场强大小;
(2)由功的公式W=FL可求得电场力所做的功;
(3)由动能定理可得小球在高度h处的动能.

(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t,水平方向:v0t=L,
竖直方向:
mg−qEpt2
2m=h
所以E=[mg/q]-
2hm
v20
qL2.
(2)电场力做功为
W=-qEh=
2h2m
v20−mghL2
L2.
(3)根据动能定理mgh-qEh=Ek-
m
v20
2
得Ek=
2h2m
v20
L2+
m
v20
2.
答(1)匀强电场的场强为:[mg/q]-
2hm
v20
q L2 (2)电场力所做的功为
2h2m
v20−mghL2
L2;
(3)
2h2m
v20
L2+
m
v20
2

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 带电粒子在电场中的运动可分为加速和偏转,加速类的题目由动能定理求解,而偏转类的题目一般考查运动的合成与分解的应用.

1年前

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