如图xOy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下的匀强电场E,在第二象限内场强为E的

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  • 解题思路:(1)小球在第二象限内做直线运动,知合力的方向水平向右,根据竖直方向上平衡得出重力与电场力的关系,对第二象限内的运动过程运用动能定理得出进入第一象限的初速度,结合类平抛运动的规律,通过牛顿第二定律和运动学公式求出带电小球第一次经过x轴时的位置坐标.

    (2)对全过程运用动能定理,结合重力和电场力的关系求出带电小球第一次经过x轴时的动能.

    (1)设小球所受的重力为G,小球在第二象限内做直线运动,知小球合力水平向右,竖直方向上合力为零.

    有:G=qEsin37°.

    设进入第一象限的初速度为v0

    根据动能定理得,qElcos37°=

    1

    2mv02.

    小球在第一象限内,竖直方向上有:l=[1/2at2,a=

    qE+G

    m]

    水平方向上有:x=v0t

    联立各式解得x=

    2l.

    (2)对全过程运用动能定理得,qElcos37°+(qE+G)l=Ek

    解得Ek=

    12

    5qEl.

    答:(1)带电小球第一次经过x轴时的位置坐标为x=

    2l.(2)带电小球第一次经过x轴是的动能为Ek=

    12

    5qEl.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用.

    考点点评: 解决本题的关键知道小球在第二象限内做匀加速直线运动,合力水平向右,在第一象限内做类平抛运动,结合动能定理和牛顿第二定律进行求解.