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如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v沿着水平...

如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:
(1)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?
(2)小球下落时的高度为多大?
(3)若小球与地面碰撞后再次落地时,落点距离A点2L处,求碰撞中损失的动能与碰前动能的比值?(已知碰撞中无电荷量的损失)

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(1)小球在电场中受到重力和水平向左的电场力,根据运动的分解法可知,水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动,由牛顿第二定律和运动学公式研究水平方向,可求出场强E,即可求出电势差. (2)水平方向和竖直方向两个分运动具有等时性,由运动学公式分别研究水平和竖直两个方向,得到v与时间的关系,求出时间,即可求出高度. (3)小球与地面碰撞后做斜上抛运动,由水平距离2L,由运动学公式求出碰撞后小球的速率,由(2)求出碰撞前的速率,即可求解. 【解析】 (1)小球在电场中受到重力和水平向左的电场力,水平方向做做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动,则有   水平方向:a=, 联立得到:E= 故A与O间的电势差为:UAO=EL= (2)水平方向:L=,得t=      竖直方向:h= 联立解得:h= (3)小球落地前瞬间的速率为:vA=gt=g=, 小球落地后,水平方向有:2L==(2t′2),得:  碰撞后瞬间小球的速率为:vA′=gt′= 则碰撞中损失的动能与碰前动能的比值为:== 答:(1)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为. (2)小球下落时的高度为. (3)碰撞中损失的动能与碰前动能的比值1:2.
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考点分析:
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电流表A(量程为100mA,内阻约为10Ω);
滑动变阻器(最大阻值为10Ω);单刀单掷开关;导线若干.
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(1)如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为______Ω.
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B.P点可能在O点的左上方
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A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
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D.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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