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(2012?浦东新区二模)如图所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m=2×10-3kg、带电量为q=+5.0×10-8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点.C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力,取g=10m/s2.(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地?(2)匀强电场E多大?(3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即x′=2x,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(2012?浦东新区二模)如图所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m=2×10
-3
kg、带电量为q=+5.0×10
-8
C的小物体自桌面的左端A点以初速度v
A
=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点.C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力,取g=10m/s
2
.
(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地?
(2)匀强电场E多大?
(3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即x′=2x,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论.
试题解答
见解析
解:(1)设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地,则
h=
1
2
gt
2
得t=
√
2h
g
=0.5s
(2)设小物体离开桌子边缘B点时的速度为v
B
,
则v
B
=
x
t
=2m/s
根据动能定理,有
-qES=
1
2
mv
2
B
-
1
2
mv
2
A
解得E=3.2×10
5
N/C
(3)不同意.
要使水平射程加倍,必须使B点水平速度加倍,即
v′
B
=2v
B
=4m/s
根据动能定理,有
-
1
2
qES=
1
2
mv′
2
B
-
1
2
mv′
2
A
解得
v′
2
A
=4
√
2
m/s≠v
A
所以说该同学认为应使小物体的小物体带电量减半的想法是错误的.
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