如图xoy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下、场强为E的匀强电场.在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),在(-L,L
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/08 12:08:37
如图xoy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下、场强为E的匀强电场.在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),在(-L,L
如图xoy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下、场强为E的匀强电场.在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),在(-L,L)处一带电荷量为q的带电小球由静止开始沿x轴正方向直线运动,然后进入第一象限.求:
(1)带电小球第一次经过x轴时的位置坐标;
(2)带电小球第一次经过x轴时的动能.
如图xoy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下、场强为E的匀强电场.在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),在(-L,L
(1) 小球带的是正电荷,电场力方向与电场方向相同
小球在第二象限中水平直线运动,说明小球在竖直方向上受到的合力为0
竖直方向上有重力G,和小球受到的电场力在竖直方向上的分力,二者大小相同,即
G=mg=qEsin37°=0.6qE ,则
qE=G/0.6
小球在水平方向上受到电场力在此方向上的分力,
F1=qEcos37°=0.8qE=0.8G/0.6=4mg/3
设到达y轴时的速度的速度为v,由能量守恒,F1L=0.5mv^2
v=根号下(8gL/3)
进入第一象限后,受到的电场力方向和重力相同,都是竖直向下,是类平抛运动.
竖直方向上的加速大小
a=(qE+mg)/m=8g/3
设下落距离L,用时间为t,则
0.5at^2=L
t=根号下(3L/4g)
则此时水平方向上的位移为
s=vt=根号下(8gL/3 · 3L/4g)=L 根号2
x轴的坐标为(1.414L,0)
(2)
根据能量守恒,在x轴出的动能
E=初动能+电场能+重力势能=0.5mv^2+qEL+mgL=4mgL