問題詳情:
如圖所示,在豎直平面內的xoy的座標內,oy表示豎直向上的方向,該平面內存在沿x軸正向的勻強電場。一個帶電小球從座標原點沿oy方向豎直向上拋出,初動能為4J,不計空氣阻力。它達到最高點M的座標為(2cm,2cm),落到x軸的位置為N點。問
(1)小球在M點的動能。
(2)N點的座標和小球經過N點動能。
【回答】
(1)在豎直方向上小球只受重力,有動能定理:
mgy=Ek0 得mg=200N ……………………………………1分
又有:y=gt2 ‚ ………………………………1分
在水平方向上,只受電場力,做初速度為零的勻加速運動,x=at2 ƒ……1分
有牛頓第二定律得:Eq=ma④………………………………………………………1分
Eqx=EkM ⑤………………………………………………………………………1分
聯立以上各式得Eq=200N,EkM=4J……………………………………………………1分
(2)從o點到M點和從M點到N點運動時間相等,x1:(x2-x1)=1:3,得x2=8cm
N點的座標(8cm,0cm)………………………………………………………………2分
從o點到N點電場力做功為Eqx2=EKN-EK0=16J,
所以EKN=20J……………………………………………………………………………2分
知識點:靜電場及其應用單元測試
題型:計算題