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如图所示,在足够长的长方形abcd竖直区域内有沿水平向右的匀强电场,其中ad边与水平方向垂直,现有一质量m=0.2kg的带负电的质点从A

点沿电场方向射入该区域,它的初动能为90J;当它到达距离ad边最远的B点时,所具有的动能为160J。

求:(1)该带点质点折回通过ad边上的C点时,其动能为多少?

   (2)质点从A点到C点的过程中最小速度为多少

(1) 730J (2) 24m/s


解析:

(1)

从A到B 

水平方向匀减速,初速度为30m/s,至B点水平速度为零

竖直方向匀加速,初速度为为零,至B点竖直速度为40m/s

电场力做负功90J,重力做功160J.    电场力与重力之比为3:4

从B到C

水平方向匀加速,竖直方向匀加速,至C点水平速度为初速度大小30m/s,电场力做正功90J,由于竖直位移为第一阶段的3倍,所以重力做功480J.

     则从A到C,电场力不做功,重力做功640J,根据全过程动能定理,至C点动能为730J

-------------------------  8分

(2)因电场力与重力之比为3:4,因此合力为如图的y方向,垂直方向为x方向,把质点的速度分解到这两个方向有:

显然质点在y方向做类上抛运动,x方向做匀速运动,则当y方向速度最小为零时,合速度最小为24m/s   ------------------------  10分

练习册系列答案
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(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.

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(2011?海淀区模拟)如图所示,在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C,质量分别为mA、mB、mC,且mA=mB=1.0kg,mC=2.0kg,其中B与C用一个轻弹簧拴接在一起,开始时整个装置处于静止状态.A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板.现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量中有E=9.0J转化为A和B的动能,A和B分开后,A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起.忽略小木块和弹性挡板碰撞过程中的能量损失.求:
(1)塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为多大?
(2)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(3)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.

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(1)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中通过ab棒的电流大小和方向;
(2)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中拉力做的功;
(3)若cd棒刚进入磁场时将水平外力去掉,经一段时间cd棒出磁场,求此段时间内通过cd 棒的电量.

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