Question

一道高二物理题！！！ 高分 在线等

如图所示，空间存在水平方向的匀强电场E=2.0*10^4N/C，在A处有一个质量为0.3kg的质点，所带电荷量为q=+2.0*10^-4C，用一长为L=600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态，取g=10m/s^2.现让该质点在A处静止释放，求：
（1）质点第一次到达O点正下方时增加的机械能△E
（2）质点第一次到达O点正下方时的速度大小V1

Answer 1

解：水平方向受电场力 F=2*2=4N ，水平方向的加速度 a1=40/3
竖直方向受重力 G=0.3*10=3N ，竖直方向的加速度 a2=10
设质点第一次到达O点正下方所用时间为 t
则 1/2*a1*t^2=6 ，得出 t^2=9/10
所以下降的高度 h= 1/2*a2*t^2 = 1/2*10*9/10 =4.5m
（1） 由动能定理得 EqL+mgh=1/2*m*v1^2
所以机械能的增量△E=1/2*m*v1^2 — mgh =EqL+mgh — mgh =EqL=4*6=24J

（2）由动能定理得 EqL+mgh=1/2*m*v1^2 即 37.5=1/2*0.3*v1^2 ，
得到 v1^2=250 即v1=250的算术平方根。

Answer 2

水平方向电场力F=QE=2.0*10^-4*2.0*10^4=4（N）
重力0.3*10=3(N)
水平方向力更大，所以质点第1次到O下方过程中，绳子一直未拉直
当质点到O正下方时，水平方向初速度为0的匀加速运动，竖直方向也是初速度为0的匀加速运动
S=V0T+AT……2/2
水平方向6=(4/0.3)t^2/2 推出t^2=9/10
竖直方向S=10*t^2/2 推出 S=4.5(米)
(1)增加的机械能为电场力做功:W=FS=4*6=24(焦)
(2)W1+W2=4*6+3*4.5=37.5=0.3*V1^2/2 推出V1=5(根号10)

追问

S=V0T+AT……2/2
水平方向6=(4/0.3)t^2/2 推出t^2=9/10
竖直方向S=10*t^2/2 推出 S=4.5(米)
这三个式子仔细给我说一遍

追答

S=V0T+AT^2/2

水平方向S=6 a=4/0.3
竖直方向a=g=10