题目内容
【题目】如图所示,MN为同一竖直线上相距为h的两点,空间存在竖直平面内方向未知的匀强电场.一带电小球(m、+q)从M点以速度v0=水平抛出,刚好能够通过N点,过N点时速度大小v=2,重力加速度为g,则
A.小球从M到N点动能变化量为4mgh
B.电场强度E=
C.小球从M到N点用时t=
D.小球从M到N点用时t=
【答案】BC
【解析】
A.小球从M到N点动能变化量为:,解得:
△Ek=3mgh
故A不符合题意。
BCD.将小球的运动分解为水平方向的运动与竖直方向的运动,由于竖直方向重力与电场力都做正功,可知在竖直方向电场力的分量竖直向下;由于N点恰好在M点的正下方,选择竖直方向为y方向,水平方向为x方向,则电场力沿水平方向的分量不做功,所以:W=Fyh,由动能定理得:,解得电场力沿竖直方向的分量为:Fy=2mg
小球沿竖直方向的加速度为:
根据,可得小球运动的时间为:
小球到达N点时沿竖直方向的分速度为:
小球沿水平方向的分速度为:
在水平方向上根据动量定理有:Fxt=mvx=mv0,所以有:
所以电场强度为:
故BC符合题意,D不符合题意。
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