解题思路:(1)小球从A运动到B的过程中,重力和电场力做功,由动能定理列式求解;
(2)小球离开B点后,水平方向只受电场力(恒力),故做匀加速直线运动,竖直方向只受重力,故做自由落体运动,两个分运动同时发生,时间相等,根据竖直分位移求出时间,再求出水平分位移.
(1)在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:[1/2]mvB2-0=mgl2+F电l1,①
由于小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半,即 F电=[1/2]mg ②
代入数据可得:vB=2.0m/s③
小球运动到管口B时的速度大小为2.0m/s.
(2)小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t,
水平方向有:a=[g/2],④
s=vBt+[1/2]at2,⑤
竖直方向有:h=[1/2]gt2,⑥
由③~⑥式,并代入数据可得:s=4.5m.
故小球着地点与管的下端口B的水平距离为4.5m.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;平抛运动.
考点点评: 本题关键对小球各个过程的运动情况分析清楚,对A到B过程,由于为曲线运动,可用动能定理,对离开B后的运动,根据运动的合成与分解,化曲为直研究!