Question

【題目】質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電小球靜止在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)），電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。在t=0時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度突然增加到2E，電場(chǎng)方向保持不變。到t=0.20s時(shí)刻再把電場(chǎng)方向改為水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小保持為2E不變。重力加速度g=10m/s2.則

(1)求t=0.20s時(shí)刻帶電小球的速度大小；

(2)求當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)樗�平向右時(shí)動(dòng)能的大小；

(3)求t=0.60時(shí)，小球所在的位置坐標(biāo)。

Answer 1

【答案】(1) ；(2)；(3)

【解析】

(1)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)為的時(shí)候，帶正電微粒靜止，所以有：

可得：

當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)為的時(shí)候，帶正電微粒由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)0.20s后的速度為，由牛頓第二定律：

得到：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

(2)把電場(chǎng)改為水平向右后，帶電微粒在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電微粒速度達(dá)到水平向右所用時(shí)間為，則有：

解得：

設(shè)帶電微粒在水平方向電場(chǎng)中的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律：

解得：

設(shè)此時(shí)帶電微粒的水平速度為，可得：

解得：

設(shè)帶電微粒的動(dòng)能為，則有：

(3)時(shí)，小球剛好回到和等高的位置，此時(shí)縱坐標(biāo)為：

橫坐標(biāo)為：

所以時(shí)，小球所在的位置坐標(biāo)為