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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q．现加一水平向左的匀强电场，平衡时小球静止于M点，细线与竖直方向成θ角．（1）求匀强电场的电场强度E的
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q．现加一水平向左的匀强电场，平衡时小球静止于M点，细线与竖直方向成θ角．
（1）求匀强电场的电场强度E的大小；
（2）在某一时刻细线断裂，同时质量也为m的不带电的一小块橡皮泥，以水平向左的速度v
0
击中小球并与小球结合成一体，求击中后瞬间复合体的速度大小；
（3）若原小球离地高为h，求复合体落地过程中的水平位移大小．
◎ 答案
（1）小球受力平衡时有 Eq=mgtanθ
得
E=
mgtanθ
q
（2）橡皮泥撞击小球的过程中，水平方向动量守恒，
mv
0
=（m+m）v
所以
v=
v
0
2
（3）复合体水平方向的加速度为
a=
qE
2m
=
gtanθ
2
复合体落地时间为
t=
2h
g
复合体在水平方向做匀加速直线运动，水平位移为
x=vt+
1
2
a
t
2
=
v
0
2
?
2h
g
+
1
2
×
gtanθ
2
?
2h
g
=
1
2
(
v
0
2h
g
+htanθ)
答：（1）匀强电场的电场强度E的大小是
mgtanθ
q
；
（2）击中后瞬间复合体的速度大小是
v
0
2
；
（3）复合体落地过程中的水平位移大小为
1
2
(
v
0
2h
g
+htanθ)
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q．现加一水平向左的匀强电场，平衡时小球静止于M点，细线与竖直方向成θ角．（1）求匀强电场的电场强度E的…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】，【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/230055.html
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