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精英家教网一带电质点从图中的A点竖直向上射入一水平方向的匀强电场中,质点运动到B点时,速度方向变为水平,已知质点质量为m,带电量为q,AB间距离为L,且AB连线与水平方向成θ角,求
(1)质点速度vA/vB 的比值
(2)电场强度E.
分析:(1)将质点的运动分解为水平方向和竖直方向,在水平方向上受电场力做匀加速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动的平均速度公式求出vA、vB的大小.
(2)根据等时性,求出水平方向上的加速度与竖直方向上的加速度关系,从而得出电场强度的大小.
解答:解:(1)由题意可知,质点的运动是竖直方向和水平方向的匀变速直线运动,因此
在坚直方向上有:Lsinθ=
vA
2
t

在水平方向上有:Lcosθ=
vB
2
t

vA
vB
=
Lsinθ
Lcosθ
=tanθ

(2)由于两分运动的时间相同即:
坚直方向上的时间we:t=
vA
g

在水平方向上有:vB=at
所以有:a=
vB
t
=
vB
vA
g=
Eq
m

解得:E=
mgcotθ
q

答:(1)质点速度的比值
vA
vB
=tanθ

(2)电场强度E=
mgcotθ
q
点评:解决本题的关键知道质点在竖直方向和水平方向上的运动规律,结合牛顿第二定律、运动学公式和推论灵活求解.
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