题目内容
一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t,水平方向:v0t=L,
竖直方向:
=h
所以E=
-
.
(2)电场力做功为
W=-qEh=
.
(3)根据动能定理mgh-qEh=Ek-
得Ek=
+
.
答(1)匀强电场的场强为:
-
(2)电场力所做的功为
;
(3)
+
竖直方向:
| mg-qEpt2 |
| 2m |
所以E=
| mg |
| q |
2hm
| ||
| qL2 |
(2)电场力做功为
W=-qEh=
2h2m
| ||
| L2 |
(3)根据动能定理mgh-qEh=Ek-
m
| ||
| 2 |
得Ek=
2h2m
| ||
| L2 |
m
| ||
| 2 |
答(1)匀强电场的场强为:
| mg |
| q |
2hm
| ||
| q L2 |
2h2m
| ||
| L2 |
(3)
2h2m
| ||
| L2 |
m
| ||
| 2 |
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