Question

如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xoy的坐標內(nèi)，oy表示豎直向上的方向，該平面內(nèi)存在沿x軸正向的勻強電場。一個帶電小球從坐標原點沿oy方向豎直向上拋出，初動能為4J，不計空氣阻力。它達到最高點M的坐標為（2cm，2cm），落到x軸的位置為N點。問

（1）小球在M點的動能。

（2）N點的坐標和小球經(jīng)過N點動能。

Answer 1

（1）在豎直方向上小球只受重力，有動能定理：

mgy=Ek₀    得mg=200N     ……………………………………1分

又有：y=gt²         ‚         ………………………………1分      

在水平方向上，只受電場力，做初速度為零的勻加速運動，x=at²   ƒ……1分

有牛頓第二定律得：Eq=ma④………………………………………………………1分

Eqx=Ek_M    ⑤………………………………………………………………………1分

聯(lián)立以上各式得Eq=200N，Ek_M=4J……………………………………………………1分

（2）從o點到M點和從M點到N點運動時間相等，x1:（x₂－x₁）=1:3,得x₂=8cm

N點的坐標（8cm，0cm）………………………………………………………………2分

從o點到N點電場力做功為Eqx₂=E_KN-E_K0=16J,

所以E_KN=20J……………………………………………………………………………2分