题目内容
【题目】在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8J,在M点的动能为6J,不计空气的阻力。则( )
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A. 小球水平位移x1与x2的比值1:3
B. 小球水平位移x1与x2的比值1:4
C. 小球落到B点时的动能为32J
D. 小球从A点运动到B点的过程中最小动能为![]()
【答案】ACD
【解析】小球在竖直方向上做竖直上抛运动,根据对称性得知,从A点至M点和从M点至B点的时间t相等,小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动,设加速度为a,根据位移时间公式:
,
,联立可得:
,故A正确,B错误;据小球的运动轨迹如图所示:
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小球从A到M,由功能关系知在水平方向上电场力做功为:
,则从A到B水平方向上电场力做功为:
,根据能量守恒可知,小球运动到B点时的动能为:
,故C正确;由题知开始:
,又竖直方向上:
,在水平方向上:
,又有:
,联立以上解得:
,几何关系可知,则
,据运动轨迹,但小球的运动方向与合加速度的方向垂直时,小球的速度最小,则小球从A到B过程最小速度一定与等效G′垂直,如图P点,所以
,故D正确。所以ACD正确,B错误。
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