题文
如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?
题型:未知 难度:其他题型
答案
1、球只受重力和电场力.重力的大小方向都不变.
为使小球能沿PQ方向运动,应让小球所受合力方向沿PQ方向.
用三角形定则,由重力向PQ方向作垂线,垂线段最短,最短的力为电场力F.如图所示.
则电场力F=mgcos30°=32mg
场强大小E=Fq=32mgq,
正电荷受电场力方向与场强方向一致,
故场强方向垂直于PQ方向.
2、上最小场强后,由图可知小球受合力大小为F合=mgsin30°=12mg,方向沿QP方向.
根据牛顿第二定律a=F合m,故a=12g
所以物体作初速度为V0,加速度为12g的匀减速运动.
运用匀变速直线运动的位移公式x=v0t+12at2,物体再回到P点时,位移为零,故有
0=v0t-12at2
解得t=2v0a=4v0g
答:为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上,场强大小为32mgq.
加上最小的电场后,小球经4v0g又回到P点.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



