Question

1．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一帶電體P自O(shè)點(diǎn)豎直上拋，它的初動能3J，當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時動能為6J，則此帶電體折回通過與O點(diǎn)在同一水平線上的O′點(diǎn)時，其動能為27J．

Answer 1

分析 帶電體在水平受電場力Eq向右，一直做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向受mg向下，做豎直上拋運(yùn)動．抓住豎直上升到最高點(diǎn)的時間等于從最高點(diǎn)落回拋出高度的時間．結(jié)合水平位移關(guān)系求出整個過程中電場力做功的大�。畯亩�通過動能定理求出物體折回通過與O點(diǎn)在同一水平線上的O′點(diǎn)時的動能大�。�

解答 解：豎直方向：粒子做豎直上拋運(yùn)動，則運(yùn)動時間t₁=$\frac{v}{g}$，
水平方向：粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．
水平位移：x₁=$\frac{1}{2}$at₁²，
 上升的過程電場力做功：W₁=qEx₁
最高點(diǎn)時，豎直方向的速度為0，故小球的動能與電場力做的功相等，即：W₁=6J
下降的過程中，豎直方向做自由落體運(yùn)動，與豎直上拋是對稱的所以下降的時間：t₂=t₁
水平方向的總位移：x₂=$\frac{1}{2}$a（t₁+t₂）²=4x₁
全過程中電場力做功：W₂=qEx₂=4qEx₁=4W₁=4×6=24J
全過程中，重力做功為0，根據(jù)動能定理：W₂=E_K末-E_K初
所以：E_K末=E_K初+W₂=24+3=27J．
故答案為：27．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律，明確水平和豎直方向上的兩運(yùn)動互不干涉，再結(jié)合等時性進(jìn)行求解，注意不一定求動能就把速度求出來，有時只需要知道速度之比即可．