如图所示,一质量为m.电荷量为+q的小球从距地面为h处,以初速度v0水平抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,

◎ 题目

如图所示,一质量为m.电荷量为+q的小球从距地面为h处,以初速度v0水平抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,小球飞行的水平距离为L,小球落地时动能EK=______,电场强度E=______.
魔方格

◎ 答案

由题意知小球以v0水平向右抛出后受到水平方向向左的电场力F=qE作用,以加速度a=
qE
m
做匀减速直线运动,小球落地后速度恰好竖直向下,说明水平方向的速度减为0,小球有竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,已知小球下落高度为h,重力加速度为g,则据h=
1
2
gt2
得小球运动时间t=

2h
g
,小球竖直方向速度为vy=gt=

2gh

由于小球落地时,速度恰好竖直向下,即此时v=vy,故小球落地时的动能EK=
1
2
mv2=
1
2
m
v2y
=mgh;
在水平方向有:
1
2
at2=L
,在竖直方向有:
1
2
gt2=h

所以有:
a
g
=
L
h
,即a=
gl
h

又因为:a=
qE
m

所以:E=
ma
q
=
mgl
qh

故答案为:mgh,
mgl
qh

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一质量为m.电荷量为+q的小球从距地面为h处,以初速度v0水平抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,…”主要考查了你对  【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。
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