题目内容
一个质量为m的带负电的小球,在如图所示的匀强电场中以水平速度抛出.小球运动的加速度方向竖直向下,大小为
,小球在竖直方向下落高度H时,小球的动能增加了
,小球的机械能减少了
,小球的重力势能减少了
.
g |
3 |
mgH |
3 |
mgH |
3 |
2mgH |
3 |
2mgH |
3 |
mgH
mgH
.电势能增加了2mgH |
3 |
2mgH |
3 |
分析:小球受重力和电场力作用,根据小球的加速度求出电场力的大小.通过合力做功得出小球动能的变化量,通过重力做功得出小球重力势能的变化量,通过电场力做功得出小球电势能的变化量,根据除重力以外其它力做功得出小球机械能的变化量.
解答:解:小球只受重力和电场力两个力作用,已知加速度为a=
,根据牛顿第二定律得:合力为F合=F电-mg=ma=
,方向竖直向下,电场力为F电=
,方向竖直向上.根据动能定理,合力做功等于动能的增加量,合力做功为
mgH,则小球动能增加
.
电场力做功为
,则小球的电势能增加
.
除重力以外其它力做功等于机械能的增加量,可知小球的机械能减小
.重力做功为mgH,则重力势能减小mgH.
故答案为:
;
;mgH;
g |
3 |
mg |
3 |
2mg |
3 |
1 |
3 |
mgH |
3 |
电场力做功为
2mgH |
3 |
2mgH |
3 |
除重力以外其它力做功等于机械能的增加量,可知小球的机械能减小
2mgH |
3 |
故答案为:
mgH |
3 |
2mgH |
3 |
2mgH |
3 |
点评:解决本题的关键掌握功能关系,知道合力做功与动能的关系,电场力做功与电势能的关系,除重力以外其它做功与机械能的关系,重力做功与重力势能的关系.
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