Question

在豎直平面內建立xoy直角坐標系，oy表示豎直向上方向．如圖所示．已知該平面內存在沿x軸正向的區域足夠大的勻強電場．一帶電小球從坐標原點o沿ox方向以4J的初動能豎直向上拋出．不計空氣阻力，它到達的最高位置如圖中M點所示．求：(1)小球在M點時的動能E_kM．

 (2)設小球落回跟拋出點在同一水平面時的位置為N，求小球到達N點時的動能E_kN．

 

Answer 1

【答案】

（1）2.25J（2）13J

【解析】（1）從O點上升到M點，豎直方向上                                  

水平方向上         

（2）小球由O到N的時間                   

落到N點，重力勢能變化為零，電場力做功等于機械能的變化                          

本題考查力的獨立作用原理，豎直方向的合外力負責豎直方向的分運動，水平方向的合外力負責水平方向的分運動，由此可知豎直方向上做豎直上拋運動，到達最高點豎直分速度為零，水平方向受到電場力作用，做勻加速直線運動，再由各分運動具有等時性求得水平方向的運動時間，利用公式求解電場力做功大小，小球由O到N，重力勢能變化為零，電場力做功等于機械能的變化，由此可求得小球到達N點時的動能大小