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如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m,离地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的匀强电场(其余位置均无电场),电场强度E=1×104N/C.在水平桌面上某一位置P处有
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m,离地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的匀强电场(其余位置均无电场),电场强度E=1×10
4
N/C.在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01kg,电量q=1×10
-6
C的带正电小球以初速v
0
=1m/s向右运动.空气阻力忽略不计,重力加速度g=10m/s
2
(1)求小球在桌面上运动时的加速度;
(2)P处距右端桌面多远时,小球从开始运动到最终落地的水平距离最大,并求出该最大水平距离.
◎ 答案
(1)对小球受力分析,受到重力、支持力和电场力,重力和支持力平衡,根据牛顿第二定律,有
a=
F
m
=
qE
m
=1.0m/
s
2
方向:水平向左
(2)球先向右减速,假设桌面足够长,减为零的过程,有
x=
v
2
2a
=0.5m,大于桌面边长,故小球一直减速;
设球到桌面右边的距离为x
1
,球离开桌面后作平抛运动的水平距离为x
2
,则x
总
=x
1
+x
2
由v
2
-v
0
2
=-2ax
1
代入得 v=
1-2×1×
x
1
=
1-2
x
1
设平抛运动的时间为t,根据平抛运动的分位移公式,有
h=
1
2
g
t
2
代入得t=0.5s
水平方向,有
x
2
=vt=0.5
1-2
x
1
故
x
总
=
x
1
+0.5
1-2
x
1
令
y=
1-2
x
1
则
x
总
=
1-
y
2
+y
2
故,当
y=
1
2
即
x
1
=
3
8
m
时,水平距离最大
最大值为:
x
m
=
5
8
m
即距桌面右端
3
8
m处放入,有最大水平距离为
5
8
m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m,离地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的匀强电场(其余位置均无电场),电场强度E=1×104N/C.在水平桌面上某一位置P处有…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【平抛运动】,【牛顿第二定律】 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/202210/342155.html
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