Question

在豎直平面內(nèi)建立xoy直角坐標(biāo)系，oy表示豎直向上方向．如圖所示．已知該平面內(nèi)存在沿x軸正向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場．一帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)o沿ox方向以4J的初動能豎直向上拋出．不計(jì)空氣阻力，它到達(dá)的最高位置如圖中M點(diǎn)所示．求：(1)小球在M點(diǎn)時(shí)的動能E_kM．

 (2)設(shè)小球落回跟拋出點(diǎn)在同一水平面時(shí)的位置為N，求小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動能E_kN．

 

Answer 1

【答案】

（1）2.25J（2）13J

【解析】（1）從O點(diǎn)上升到M點(diǎn)，豎直方向上                                  

水平方向上         

（2）小球由O到N的時(shí)間                   

落到N點(diǎn)，重力勢能變化為零，電場力做功等于機(jī)械能的變化                          

本題考查力的獨(dú)立作用原理，豎直方向的合外力負(fù)責(zé)豎直方向的分運(yùn)動，水平方向的合外力負(fù)責(zé)水平方向的分運(yùn)動，由此可知豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)豎直分速度為零，水平方向受到電場力作用，做勻加速直線運(yùn)動，再由各分運(yùn)動具有等時(shí)性求得水平方向的運(yùn)動時(shí)間，利用公式求解電場力做功大小，小球由O到N，重力勢能變化為零，電場力做功等于機(jī)械能的變化，由此可求得小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動能大小