题目
如图所示,质量为m,电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:
(1)
电场强度E为多大?
(2)
小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?
(3)
小球落地时的动能为多大?
答案: 解:分析水平方向的分运动有:小球受到水平向左的电场力,做匀减速运动,则有: v20=2aL又根据牛顿第二定律得:a= qEm联立得:v02= 2qELm解之得:E= mv022qL
解:A与O之间的电势差:UAO=E•L= mv022q
解:设小球落地时的动能为EKA,空中飞行的时间为T,分析竖直方向的分运动有: EkA= 12 mv2A vA=gT分析水平方向的分运动有: v0= qEm •T解得:EkA= 2mg2L2v02