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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，质量为m，带电量为+q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，质量为m，带电量为+q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v
0
，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？
◎ 答案
1、球只受重力和电场力．重力的大小方向都不变．
为使小球能沿PQ方向运动，应让小球所受合力方向沿PQ方向．
用三角形定则，由重力向PQ方向作垂线，垂线段最短，最短的力为电场力F．如图所示．
则电场力F=mgcos30°=
3
2
mg
场强大小
E=
F
q
=
3
2
mg
q
，
正电荷受电场力方向与场强方向一致，
故场强方向垂直于PQ方向．
2、上最小场强后，由图可知小球受合力大小为
F
合
=mgsin30°=
1
2
mg
，方向沿QP方向．
根据牛顿第二定律
a=
F
合
m
，故a=
1
2
g
所以物体作初速度为V
0
，加速度为
1
2
g
的匀减速运动．
运用匀变速直线运动的位移公式
x=
v
0
t+
1
2
a
t
2
，物体再回到P点时，位移为零，故有
0=
v
0
t-
1
2
a
t
2
解得
t=
2
v
0
a
=
4
v
0
g
答：为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上，场强大小为
3
2
mg
q
．
加上最小的电场后，小球经
4
v
0
g
又回到P点．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为m，带电量为+q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间…”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】，【电场强度的定义式】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】 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/202208/230597.html
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