题目内容

在光滑水平面上有一质量、电荷量的带正电小球,静止在O点.以O为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy.现突然加一沿x轴正方向、场强大小的匀强电场,使小球开始运动.经过1.0s,所加电场突然变为沿y轴正方向,场强大小仍为的匀强电场.再经过1.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零.求此电场的方向及速度变为零时小球的位置.

答案:
解析:

答案:指向第三象限,与x轴成225°角;(0.40m,0.20m)

解析:由牛顿定律得知,在匀强电场中小球加速度的大小为.当场强沿x轴正方向时,经过1s球的速度大小为.速度的方向沿x轴正方向.

小球沿x轴方向移动的距离为.

在第2s内,电场方向沿y轴正方向,故小球在x方向做速度为的匀速运动,在y方向做初速为零的匀加速运动.沿x方向移动的距离为.沿y方向移动的距离为.在第2s末小球在x方向的分速度仍为,在y方向的分速度.故此时运动方向与x轴成45°角.要使小球的速度变为零,则在第3s内所加电场必须与此方向相反.即指向第三象限,与x轴成225°角.在第3s内,设电场力作用下小球加速度的x分量和y分量分别为,则.在第3s末小球到达的位置坐标为

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