题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内有一坐标系xoy,已知A点坐标为(–2h,h),O、B区间存在竖直向上的匀强电场。甲、乙两小球质量均为m,甲球带电量为+q,乙球带电量为–q,分别从A点以相同的初速度水平向右抛出后,都从O点进入匀强电场,其中甲球恰从B点射出电场,乙球从C点射出电场,且乙球射出电场时的动能是甲球射出电场时动能的13倍。已知重力加速度为g。求
(1)小球经过O点时速度的大小和方向;
(2)匀强电场的场强E。
【答案】(1) ;θ=450(2)
【解析】(1)如图1所示,设小球经过O点时的速度为v,水平分速度为vx,竖直分速度为vy,平抛运动的时间为t。
根据平抛运动规律①,②,③,④,⑤
由以上式子解得, , ⑥
(2)甲球在B点的速度如图2所示,乙球在C点的速度如图3所示。依题意得
即,解得⑦
设甲球在电场中的加速度为a甲,乙球在电场中的加速度为a乙;甲、乙两球在电场中运动的时间为。研究竖直方向,有
对甲球: ⑧,⑨,
对乙球: ⑩,,
由⑥~式解得;
练习册系列答案
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