解题思路:1、小球在光滑绝缘竖直轨道运动时,机械能守恒,mgR=12mv20,代入数据解得v0,在AB右侧做曲线运动,竖直方向是自由落体运动H=12gt2,记得时间t,在水平方向上做匀加速直线运动,加速度ax=Eqm,根据位移公式Sx=v0t-12at2,代入数据可以计算出小球落地的位置离虚线AB的距离Sx.故小球落地的位置离虚线AB的距离为1.5m.2、水平方向上匀加速运动vx=v0-at,竖直方向上vy=gt=10m/s,根据勾股定理落地时的速度为v=vx2+vy2,代入数据化简即可.
(1)小球在光滑绝缘竖直轨道运动时,机械能守恒,mgR=[1/2m
v20]
解得v0=2m/s
在AB右侧做曲线运动,竖直方向只有重力,故在竖直方向上是自由落体运动,H=[1/2gt2,
所以t=
2H
g]=1s
在水平方向上,受到恒定的电场力,向右做匀加速直线运动,加速度ax=[Eq/m]=1m/s2
在水平方向上,根据位移公式Sx=v0t-
1
2at2=1.5m
故小球落地的位置离虚线AB的距离为1.5m.
(2)水平方向上匀加速运动,末速度为vx=v0-at=1m/s
竖直方向上自由落体运动,末速度为vy=gt=10m/s
所以落地时的速度为v=
vx2+vy2=
1+102=
101m/s
答:(1)小球落地的位置离虚线AB的距离为1.5m;
(2)小球落地时的速度为
101m/s.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题要掌握曲线运动的研究方法:分解--把复杂的运动分解为我们熟知的简单的运动来研究.同时要注意各个分运动与合运动的时间相等,各个分运动独立进行,互不影响、互不干扰.