题目内容
【题目】如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向, , ,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点竖直向下抛出,小球到达B点的动能是初动能的5倍。使此小球带电,电荷量为。同时加一匀强电场、场强方向与所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点的动能是初动能的3倍;若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能是初动能的6倍。重力加速度大小为g。求:
(1)有电场时,设小球由O到A运动过程中电场力做功为,小球由O到B运动过程中电场力做功为, 与的比值为多少?
(2)电场强度的大小和方向。
【答案】(1)(2),方向与OB成30度斜向下
【解析】设小球的初速度为v0,OA长度为2d,OB长度为3d,从O点运动到B点,由动能定理: 解得:
设电场方向与OB成θ角斜向下,则加电场后从O到A,由动能定理:
则加电场后从O到B,由动能定理:
联立解得: ;θ=300,即电场的方向与OB成300斜向下.
则加电场后从O到A,电场力做功:
加电场后从O到B,电场力做功:
则
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