Question

在如图所示的xOy平面内(y轴正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出，它的初动能是4J，不计空气阻力，当它上升到最高点M时，它的动能为5J，求：

(1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向各作什么运动？

(2)在图中画出带电小球从抛出点O到落回到与O在同一水平线上的点的运动轨迹示意图．

(3)带电小球落回到的动能．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)带电小球被抛出后，由于水平方向只受电场力作用，竖直方向仅受重力作用，所以水平方向将做初速为零的匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动． 　　(2)因小球从抛出到最高点，再从最高点落回点所用时间相同，又因水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，故在这两段时间内水平方向位移之比为s1x∶s2x＝1∶3，画出轨迹示意图如图所示． 　　(3)小球从抛出到最高点的过程中，重力作用下使4J的动能减小到零，电场力做功使小球获得的动能＝·s1x＝5J， 　　从最高点到点，重力做功使小球获得的动能Ey＝4J， 　　电场力做功使小球获得的动能为＝·s2x＝15J， 　　故小球落回到的动能Ek＝＋Ey＋＝24J．