题目内容
【题目】在如图所示的xOy平面内(y轴的正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场,有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出,它的初动能为8J,不计空气阻力,当它上升到最高点M时,它的动能为2J,M点距x轴0.2m,已知。求:
(1)带电小球落回到x轴上的P点,求出P点坐标;
(2)带电小球到达P点时的动能。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)小球竖直方向作竖直上抛运动,水平方向作初速为的匀加速直线运动,由匀变速运动律
解得
初动能
解得
最高点动能
解得
竖直方向
解得
M点的横坐标为
P点的横坐标为
故P点坐标为
(2)设小球的质量为m,带电量为q,小球能上升的最大高度为h, OM之间的电势差为 ,MP之间的电势差为
,因是匀强电场,所以
对粒子从O到M的过程有
解得
从O到P由动能定理得
联立解得P点的动能
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