◎ 题目

如图所示，在竖直平面的xOy坐标系内，Oy表示竖直向上方向．该平面内存在沿x轴正向的匀强电场．一个带电小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力．它达到的最高点位置如图中M点所示，求：（g取得m/s2） （1）小球在M点时的动能为多少焦耳 （2）小球落回x轴时的位置N点的横坐标为多少米？ （3）小球到达N点时的动能为多少焦耳？

◎ 答案

（1）在竖直方向小球只受重力，从O→M速度由v0减小到0；在水平方向小球只受电场力，速度由0增大到v1， 由图知这两个分运动平均速度大小之比为2：3，因此v0：v1=2：3，所以小球在M点时的动能E1= 9 4 E0=9J． （2）由竖直分运动知，O→M和M→N经历的时间相同，根据初速度为0的匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之比为：1：3：5：…因此水平位移大小之比为1：3， 故N点的横坐标为12． （3）小球到达N点时的竖直分速度为v0，根据初速度为0的匀加速直线运动相邻的相等时间内的速度之比为：1：2：3：…可知水平分速度为2v1， 由此可得此时动能E2=E0+4E1=40J． 答：（1）小球在M点时的动能为9J； （2）小球落回x轴时的位置N点的横坐标为12m；（3）小球到达N点时的动能为40J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在竖直平面的xOy坐标系内，Oy表示竖直向上方向．该平面内存在沿x轴正向的匀强电场．一个带电小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力．它达到…”主要考查了你对  【动能定理】，【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。