分析 分析小球在电场中受力的方向和大小,根据题中“若几个力方向相同,它们对物体做的总功等于几个力做功之和”,求出对小球做的总功,根据“物体动能大小的表达式为Ek=$\frac{1}{2}$mv2 ,由“一个物体受到的力对物体做的总功等于物体动能增量”列出方程,可推导出小球从电场下端出来时的速度.
解答 证明:
一个质量为m的带正电小球,从匀强电场的上端静止开始进入电场,从电场下端出来,小球受到竖直向下的重力,重力做的功W1=Gd=mgd------①;
因小球带电(电荷量为q),小球还受到电场力的作用,电场力大小F=qE;
因正电荷受电场力的方向与电场方向相同,所以小球还受到竖直向下电场力的作用,
电场力做功W2=Fd=qEd-------②,
由题意可知,重力和电场力对物体做的总功W=W1+W2=mgd+qEd-------③,
开始的速度为0,动能为0,设小球从电场下端出来时的速度v,则此时的动能为Ek=$\frac{1}{2}$mv2 ,
根据一个物体受到的力对物体做的总功等于物体动能增量可得:
W=mgd+qEd=Ek-0=$\frac{1}{2}$mv2 -------④
解得:v=$\sqrt{2gd+\frac{2qEd}{m}}$.
点评 本题研究电场中电荷的运动,考查学生获取信息及运用信息解决实际问题的能力,体现了与高中知识的衔接,有一定难度.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 大气存在着压力 | B. | 分子之间存在引力 | ||
C. | 分子之间存在斥力 | D. | 分子之间存在空隙 |
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