如图,空间坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上,所在空间存在沿y轴正方向的匀强电

如图,空间坐标系O-xyz的z轴方向竖直向上,所在空间存在沿y轴正方向的匀强电
场,电场场强E=[mg/q].一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x
轴正方向抛出,A点坐标为(0,0,l),重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.小球运动中机械能增大
B.小球运动轨迹所在的平面与xOy平面的夹角为45°
C.小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为(
2
l,l,0)

D.小球到达xOy平面时的速度大小为
v02+2gl
haimingli 1年前 已收到1个回答 举报

╰ㄝ界末ㄖ 幼苗

共回答了21个问题采纳率:90.5% 举报

解题思路:根据小球受力情况可知小球所受合力不变,故小球做匀变速运动;由于初速度与加速度相互垂直,故小球在加速度与初速度构成的平面内做类平抛运动,其运动平面沿合外力方向;根据其轨迹所在的平面可知道轨迹与xoy平面的交点的y及z坐标,再根据沿z轴方向的运动规律求出小球运动的时间,从而求出小球沿x轴方向的位移即x轴坐标;根据动能定理求出物体的合速度.

A、运动过程中,电场力做功,电势能转化为机械能,故机械能增大,故A正确
B、小球受到的电场力:F=qE=mg,所以小球受到的合力与y轴的夹角是45°,所以合力的方向与xoy平面的夹角为45°,小球的加速度的方向xoy平面的夹角为45°,小球的初速度v0与加速度a所在的平面与xoy平面的夹角为45°,故小球运动的轨迹所在的平面与xOy平面的夹角为45°,故B正确
C、小球在Z轴方向做自由落体运动,只受重力,且初速度为零,所以经过时间t=

2L
g,则小球在X轴方向做匀速直线运动,则发生的位移x=v0t=L,而在Y轴方向小球只受电场力,初速度为零,因此发生的位移y=
1
2•
qE
m•t2=2L,小球的轨迹与xoy平面交点的坐标(L,2L,0),故C错误;
D、小球在重力与电场力共同作用下动能发生变化,由动能定理得:[1/2mv2−
1
2m
v20=mgL+qEy,代入数据解得:v=
v02+4gl].故D错误.
故选:AB

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;电势能.

考点点评: 类平抛运动和平抛运动遵循的规律类似,只是加速度不同,故要根据受力情况求出物体所受合外力,进而求出物体的加速度,再利用沿初速度方向做匀速直线运动,沿合外力方向做初速度为0的匀加速直线运动的规律来求解.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.023 s. - webmaster@yulucn.com