分析 (1)小球做平抛运动,设初速度v0.初动能EK0,从O到A的运动时间为t,将该运动分解即可,根据类平破运动的规律求出小球到达A点时的动能;
(2)加电场后,同样使用动能定理与功能关系对小球到达A与到达B的过程分别列出公式即可.
解答 解:(1)设小球的初速度为v0,OA长度为d,从O点运动到A点的时间为t,
根据平抛运动规律可写出
dsin60°=v0t,dcos60°=$\frac{1}{2}$gt2,
小球在A点竖直分速度vy=gt
由以上三式可求出vy=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$v0,
所以EkA=$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{2}$mvy2=$\frac{7}{3}$Ek0
(2)加电场后小球从O点到A点,电场力做功W电A=EkA’-EkA=3Ek0-$\frac{7}{3}$Ek0=$\frac{2}{3}$Ek0
从O点到B点,设电场力做功为W电B,根据动能定理有:EkB-Ek0=W电B+$\frac{3}{2}$mgd①
无电场时根据动能定理有:EkA-Ek0=$\frac{1}{2}$mgd=$\frac{4}{3}$Ek0,可以算出mgd=$\frac{8}{3}$Ek0②,
将②代入①,可以求出W电B=2Ek0
设在OB线上有一点C,其电势与A点等高,设OC=x,
则有$\frac{x}{\frac{3d}{2}}=\frac{{W}_{电A}^{\;}}{{W}_{电B}^{\;}}=\frac{1}{3}$,可解出x=$\frac{1}{2}$d
电场强度的方向垂直于AC连线,即沿OB方向,竖直向下.
小球从O到A电场力做的功W电A=qE$\frac{1}{2}$d=$\frac{2}{3}$Ek0③
由②、③两式可解出E=$\frac{mg}{2q}$
答:(1)无电场时,小球到达A点时的动能EkA=$\frac{7}{3}{E}_{k0}^{\;}$
(2)所加匀强电场的电场强度$\frac{mg}{2q}$.
点评 本题是平抛运动与类平抛运动的组合,关键是运用动能定理与功能关系研究小球到达A与到达B的过程,再运用电场力做功的基本规律解题.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电压u的表达式u=311sin100πt(V) | B. | 电压表示数为44V | ||
C. | 只增大电压u的频率,A1变亮 | D. | 只增大电压u的频率,A2变暗 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | f1=5N,f2=5N,f3=8N | B. | f1=5N,f2=8N,f3=3N | ||
C. | f1=0,f2=5N,f3=3N | D. | f1=0,f2=8N,f3=5N |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 雨滴在空气中下落过程是匀加速直线运动 | |
B. | 雨滴在空气中匀速下落的过程中重力与阻力大小相等 | |
C. | 跳伞运动员在空中打开降落伞,是为了增加空气的阻力 | |
D. | 小汽车、飞机、轮船的水下部分外形都采用流线型,是为了减小阻力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0.45m | B. | 0.75m | C. | 0.9m | D. | 1.25m |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 图2中电压的有效值为110$\sqrt{2}$ V | |
B. | 电压表的示数为44 V | |
C. | R处出现火警时,电流表示数减小 | |
D. | R处出现火警时,电阻R0消耗的电功率增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大 | |
B. | b点的电场强度一定为零,电势不一定为零 | |
C. | Q1的电量一定小于Q2的电量 | |
D. | Q1、Q2一定是同种电荷 |
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