题目内容
在光滑水平面上,有一质量为
、电量
的带正电小球,静止在O点。以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系
。现在突然加一沿
轴正方向,场强大小
的匀强电场,使小球开始运动。经过一段时间后,所加匀强电场再突然变为沿
轴正方向,场强大小不变,使该小球恰能够到达坐标为(0.3,0.1)的P点。求:
(1)电场改变方向前经过的时间;
(2)带正电小球到达P点时的速度大小和方向。
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由牛顿运动定律得,在匀强电场中小球加速度的大小为:![]()
代人数值得: a=0.20 m/s2 (1分)
当场强沿x正方向时,经过时间t小球的速度大小为vx=at (1分)
小球沿x轴方向移动的距离
(1分)
电场方向改为沿y轴正方向后的时间T内,小球在x方向做速度为vx的匀速运动,在y方向做初速为零的匀加速直线运动。
沿x方向移动的距离:x=vxT + x1=0.30 m (1分)
沿y方向移动的距离:
=0.10 m (1分)
由以上各式解得 t=1 s (1分) T=1s
vx=0.2 m/s (1分)
到P点时小球在x方向的分速度仍为vx,在y方向的分速度
vy=aT=0.20 m/s (1分)
由上可知,此时运动方向与x轴成45º角,速度大小为0.28 m/s(或
m/s) (1分)
练习册系列答案
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