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从地面斜向上抛出一个质量为m的小球,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比...

从地面斜向上抛出一个质量为m的小球,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比是9:16,选地面为重力势能参考面,不计空气阻力,现在此空间加上一个平行于小球运动平面的水平电场,以相同的初速度抛出带上正电荷量为q的原小球,小球到达最高点时的动能与抛出时动能相等。已知重力加速度大小为g,试求:

1无电场时,小球升到最高点的时间;

2后来所加电场的场强大小。

 

(1)(2)或 【解析】 试题分析:(1)无电场时,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比是 将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,则 由,得,所以有(2) 解得初始抛出时 所以竖直方向的初速度为 竖直方向做匀减速运动,解得 (2)设后来加上的电场强度大小为E,小球到达最高抵时的动与刚抛出时的动能相等,若电场力的方向与小球初速度的水平方分量方向相同,则有 解得 若电场力的方向与小球初速度的水平分量方向相反,则有 解得 考点:考查了抛体运动规律,带电小球在复合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路 1.正确的受力分析 除重力、弹力和摩擦力外,要特别注意电场力和磁场力的分析. 2.正确分析物体的运动状态 找出物体的速度、位置及其变化特点,分析运动过程.如果出现临界状态,要分析临界条件 带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子的受力情况. (1)当粒子在复合场内所受合力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器). (2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. (3)当带电粒子所受的合力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成  
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2)用如左图所示实验装置验证、济2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,m1拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。右图中给出的是实验中获取的一条纸带;0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50gm2= 150g,则在打点05过程中系统动能的增量△Ek=          J,系统势能的减少△EJ=      J,(g98 m/s2,结果均保留三位有效数字)

 

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