题目内容
【题目】如图所示,平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴水平,该空间存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E。从坐标原点O以动能Ek0竖直向上抛出一带正电的小球,一段时间后小球通过x轴上的P(L,0)点,过P点时小球的动能为,重力加速度为g。求:
(1)小球的电荷量;
(2)小球的质量;
(3)小球运动过程中的最小动能。
【答案】(1);(2);(3)Ek0
【解析】
(1)从O到P,据动能定理可得:
解得:
(2)设小球在O点时速度大小为v0,则:
在P点:
从O到P过程中,小球在水平方向做匀加速直线运动:
小球在竖直方向做竖直上抛运动,由对称性知:
vy=v0
联立以上各式解得:
(3)设小球所受合外力方向与竖直方向的夹角为θ:
速度最小时,合外力方向与速度方向垂直,如图所示;从抛出到速度最小的过程:
又因为:
所以最小动能:
代入数据解得:
答:(1)小球的电荷量;
(2)小球的质量;
(3)小球运动过程中的最小动能。
练习册系列答案
相关题目