题目内容
【题目】如图,在光滑绝缘水平面上有一直角三角形区域AOC,AC上放置一个光滑绝缘材料制成的固定挡板,其长度AC=L,∠A=30°,现有一个质量为m,带电量为+q可视为质点的小球从A点以初速度v沿规定方向运动(不计小球重力)。现在AOC区域施加一个沿O到C方向的匀强电场,则:
(1)小球从A点以初速度v沿AO方向(如图所示)运动,要使小球刚好能到达C点,小球到达C点之前没有和挡板发生碰撞,求电场强度的大小及小球到达C点时的动能。
(2)保持电场方向不变,改变小球速度方向,小球从A点在挡板右侧以初速度v沿AC方向(没有标出)运动,若小球从A点运动到C点的时间和第(1)问中小球从A点运动到C点的时间相同,求电场强度的大小。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)小球在AOC区域做类平抛运动
设到达C点时的动能为,根据动能定理得
解得,
(2)电场力提供加速度:
根据运动学公式:
又:
联立方程解得:
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