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(–2hh),OB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】1θ=4502

【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

由以上式子解得

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

解得

设甲球在电场中的加速度为a,乙球在电场中的加速度为a;甲、乙两球在电场中运动的时间为。研究竖直方向,有

对甲球

对乙球

由⑥式解得

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