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在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A...

在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可知(  )

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A.电场力为3mg

B.小球带正电

C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等

D.小球从A到B与从B到C的速度变化量相等

 

A 【解析】【解析】 设带电小球在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和x2,竖直分位移分别为y1和y2,经历的时间为分别为t1和t2.在电场中的加速度为a. 小球做平抛运动过程,有: x1=v0t1; 进入电场做匀变变速曲线运动的过程,有:x2=v0t2; 由题意有:x1=2x2; 则得:t1=2t2. 又 y1=g, 将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动,则有: y2= 根据几何知识有:y1:y2=x1:x2; 解得:a=2g; 根据牛顿第二定律得:F﹣mg=ma=2mg, 解得:F=3mg,即电场力为3mg. 由于轨迹向上弯曲,加速度方向必定向上,合力向上,说明电场力方向向上,所以小球带负电. 根据速度变化量△v=at,则得: 平抛运动过程速度变化量大小为△v1=gt1=2gt2,方向竖直向下; 电场中运动过程速度变化量大小为△v2=at2=2gt2,方向竖直向上,所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等,方向相反,则速度变化量不相等.故A正确,BCD错误. 故选:A. 【点评】本题将平抛运动与类平抛运动的组合,关键运用逆向思维研究小球B到C的过程,再运用力学基本规律:牛顿第二定律和运动学公式列式分析.  
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A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

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