题目内容

质量为m、带电量为+q的小金属块A以初速度v0从光滑水平高台上飞出.已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=
2mg
q
.则(  )
分析:小金属块水平方向向右做匀减速直线运动,竖直方向做自由落体运动;
对水平分运动,根据速度位移公式求解距高台边缘的最大水平距离;
求解出水平分速度和竖直分速度合速度,运用数学知识求解最小值.
解答:解:A、电场力F=qE=q?
2mg
q
=2mg,向左,故小金属块水平方向向右做匀减速直线运动,竖直方向做自由落体运动,合运动不是平抛运动,故A错误;
B、小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动,然后向左做匀加速直线运动,故一定会与高台边缘相碰,故B正确;
C、小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动,加速度为-2g,根据速度位移关系公式,有:xm=
v
2
0
2×2g
=
v
2
0
4g
,故C正确;
D、小金属块水平方向向右做匀减速直线运动,分速度vx=v0-gt;
竖直方向做自由落体运动,分速度vy=gt;
合速度v=
v
2
x
+
v
2
y
=
(v0-gt)2+(gt)2
=
2g2t2-2v0gt+
v
2
0
,根据二次函数知识,当t=
2v0g
g2
=
v0
g
时,有极小值
5
v0
5
,故D正确;
故选BCD.
点评:本题关键将小金属块的运动沿着水平和竖直方向正交分解,然后根据分运动的位移公式和速度公式列式求解;对于D选项,要求解出合速度的表达式,根据二次函数的知识求解极值.
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