如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,已知重力加速度为g求:
(1)小球的初速度;
(2)应加电场的场强大小;
(3)小球落地时的动能.

◎ 答案

(1)由题意知,小球落到管口时的水平速度为零,速度方向竖直向下,设从抛出到管口的运动时间为t.对小球从抛出到管口的过程,竖直方向上小球做自由落体运动,则有:
h=
1
2
gt2
水平方向上粒子做匀减速运动,减速至0,则有:
s=
v0
2
t,
联立解得:v0=s

2g
h

(2)水平方向上电场力做的功等于小球的动能变化,根据动能定理有:
qE?s=
1
2
mv
20

解得:E=
mgs
hq

(3)小球落地时只具有竖直方向的速度,根据动能定理得:
小球落地时的动能:Ek=mg?2h=2mgh
答:(1)小球的初速度为s

2g
h

(2)应加电场的场强大小为
mgs
hq

(3)小球落地时的动能为2mgh.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球…”主要考查了你对  【动能定理】  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。

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