Question

在光滑水平面上的O点，有一个带正电的小球处于静止状态，它的质量m=1.0×10^-3 kg，电量q=1.0×10^-10 C．现以O点为坐标原点，在该水平面内建立直角坐标系xOy，在t=0时刻，突然加一沿x轴正方向、场强大小E₁=4.0×10⁶ V/m的匀强电场，使小球开始运动，经过1.0s，所加电场突然变为沿y轴正方向、场强大小变为E₂=6.0×10⁶ V/m的匀强电场，求再经过2.0s时小球的位置坐标．

Answer 1

分析：在第1秒内小球做匀加速直线运动，根据运动学公式可求出位移大小；在第2秒，第3秒内小球做类平抛运动，将运动分解，根据运动学公式求出水平与竖直位移，最后确定小球在3秒内的位置坐标．

解答：解：第1s内，小球做水平方向的匀加速直线运动．；
a₁=

qE1

m

=0.4 m/s²；
v₁=a₁t₁=0.4 m/s；
x₁=

1

2

a₁t₁²=0.2 m
第2、3s内，小球做类平抛运动．
竖直方向：a₂=

qE2

m

=0.6 m/s²
竖直方向位移：y=

1

2

a₂t₂²=1.2 m．
水平方向：x₂=v₁t₂=0.8 m，
水平方向总位移：x=x₁+x₂=1 m．
答：再经过2.0s时小球的位置坐标（1m，1.2m）．

点评：考查学生对匀变速直线运动与类平抛运动中，如何求位移．本题属于常规题．