在光滑水平面上,有一质量为m=1.0×10-3kg、电量q=1.0×10-10C的带正电小球,静止在O点.以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系xoy.现在突然加一

发布时间:2020-08-08 02:29:04

在光滑水平面上,有一质量为m=1.0×10-3kg、电量q=1.0×10-10C的带正电小球,静止在O点.以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系xoy.现在突然加一沿x轴正方向,场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动.经过一段时间后,所加匀强电场再突然变为沿y轴正方向,场强大小不变,使该小球恰能够到达坐标为(0.3,0.1)的P点.求:
(1)电场改变方向前经过的时间;
(2)带正电小球到达P点时的速度大小和方向.

网友回答

解:由牛顿运动定律得,在匀强电场中小球加速度的大小为:a=
代人数值得:a=0.20?m/s2
当场强沿x正方向时,经过时间t小球的速度大小为vx=at???
小球沿x轴方向移动的距离??x1=??
电场方向改为沿y轴正方向后的时间T内,小球在x方向做速度为vx的匀速运动,在y方向做初速为零的匀加速直线运动.
沿x方向移动的距离:x=vxT+x1=0.30?m????
沿y方向移动的距离:y==0.10?m????
由以上各式解得?????t=1?s?????????T=1s
vx=0.2?m/s??
到P点时小球在x方向的分速度仍为vx,在y方向的分速度
vy=aT=0.20?m/s?
由上可知,此时运动方向与x轴成45°角,速度大小为0.28?m/s?????
答:(1)电场改变方向前经过的时间为1s;
(2)带正电小球到达P点时的速度大小为0.28?m/s,方向与x轴成45°角.
解析分析:分析小球的运动情况:小球先沿x轴正方向做匀加速直线运动,然后做类平抛运动,加速度沿y轴正方向,最后刚好到达P点,根据匀变速直线运动、平抛运动的基本功公式即可求解.

点评:本题考查运用牛顿第二定律和运动学公式分析和处理动力学问题,要通过计算进行分析.类平抛运动运用运动的合成与分解的方法研究.
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