高二带电粒子在电场中的运动

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/07/07 00:33:09
如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P点时的动能为（ ）
A. mv0^2 B.(mv0^2) 1/2 C. 2(mv0^2) D.(mv0^2) 5 /2
请说明过程。谢谢。

由图可知小球受到的合外方向为竖直向下，而且加速度a有0＜a＜g（因为小球受到的电场力方向与重力方向相反）
则小球的运动可看做是由水平方向的匀速运动和竖直方向的初速度为0加速度为a的匀加速运动两个运动合成
因为连线OP与初速度方向的夹角为45°，所以小球位移在竖直方向与水平方向分解得到的位移一样，而在竖直方向上小球是做匀加速运动，
即有竖直的位移S=(v/2)*t,水平位移S=v0t，则v=2v0
算得总动能=0.5mv0^2+0.5mv^2=2.5mv0^2 即答案为D

D

小球在垂直方向受力 做匀加速支线运动

解题思路
AB不对 因为动能肯定是增加的
C不对 因为小球此时在垂直方向上的速度一定比水平方向的速度V0大 因为两个方向位移相同 而垂直方向初速度为零 所以垂直方向速度大 所以C不对 只好选D了

D

D

d