如图所示,在虚线AB的左侧固定着一个半径R=0.2m的1/4光滑绝缘竖直轨道,轨道末端水平,下端距地面高H=5m,虚线A

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  • 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.