题目内容
如图所示,一带正电的小球系于长为l的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定在O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,电场强度的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线拉直,并与电场强度方向平行,然后由静止释放小球,求小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小.( )
分析:小球在电场力和重力的作用下做加速运动,当绳被拉直的时候,沿着绳的速度的大小变为零,之后球在重和电场力的作用下继续向右运动,从绳被拉直到到达P2的过程中,根据动能定理可以求得到达P2时速度的大小.
解答:解:小球由静止释放到最低点的过程中受到电场力和重力两个力,其合力的方向是由P1指向最低点,因此小球做匀加速直线运动.
水平分量是vx=
=
=
在到达P2的过程中,由动能定理有
Eql-mgl=
mv2-
mvx2
解得:v=vx=
.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
水平分量是vx=
2axsx |
|
2gl |
在到达P2的过程中,由动能定理有
Eql-mgl=
1 |
2 |
1 |
2 |
解得:v=vx=
2gl |
故选B.
点评:在小球运动的全过程中是不能应用动能定理来计算的,因为在绳被拉直的时候,球的动能有损失,这是本题常出错的地方.
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