题目内容
如图所示,在距离水平地面高度为h的绝缘平台上方的矩形区域内(图中虚线区域)存在着匀强电场,场强的大小为E,方向水平向右.一个质量为m、带正电荷q的小球放在平台上,在电场力作用下由静止开始运动,经过时间t飞出平台,然后落在水平地面上.忽略平台的摩擦力以及空气的阻力,且已知重力加速度为g.求:(1)小球离开绝缘平台时的速度大小;
(2)小球在离开平台后到落到地面的过程中,沿水平方向移动的距离.
【答案】分析:(1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律与运动学公式,即可求解;
(2)小球做平抛运动,将其分解成水平方向做匀速直线运动与竖直方向做自由落体运动,由竖直方向的高度可确定抛出时间,从而即可求解.
解答:解:(1)小球受力分析,电场力、重力与支持力,
由牛顿第二定律,则有
由运动学公式,则有v=
(2)小球做平抛运动,由竖直方向做自由落体运动,根据
,可得下落时间
所以小球沿水平方向移动的距离,
=
答:(1)小球离开绝缘平台时的速度大小
;
(2)小球在离开平台后到落到地面的过程中,沿水平方向移动的距离
.
点评:考查物体做匀变速直线运动与平抛运动,掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用,学会如何处理平抛运动,理解运动的分解与合成方法.
(2)小球做平抛运动,将其分解成水平方向做匀速直线运动与竖直方向做自由落体运动,由竖直方向的高度可确定抛出时间,从而即可求解.
解答:解:(1)小球受力分析,电场力、重力与支持力,
由牛顿第二定律,则有
由运动学公式,则有v=
(2)小球做平抛运动,由竖直方向做自由落体运动,根据
所以小球沿水平方向移动的距离,
答:(1)小球离开绝缘平台时的速度大小
(2)小球在离开平台后到落到地面的过程中,沿水平方向移动的距离
点评:考查物体做匀变速直线运动与平抛运动,掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用,学会如何处理平抛运动,理解运动的分解与合成方法.
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