如图所示，在水平方向匀强电场中，有一带电体P自点O竖直向上*入，它的初动能为4J．当它上升到最高点M时，它的动...

问题详情：

如图所示，在水平方向匀强电场中，有一带电体P自点O竖直向上*入，它的初动能为4J．当它上升到最高点M时，它的动能为5J，则物体折回通过与点O在同一水平线上的点O'时，其动能为多大？

【回答】

解析：由运动轨迹可分析出，带电粒子做较复杂的曲线运动，该题要求求出带电体P到达点O'时的动能．不少学生很容易想到用能量的观点处理，从点O经点M到点O'，重力做功为零，而电场力大小不知道，点O、O'间的距离也不知道，电场力的功无法求出，因此用能量的观点解决此问题行不通．现将运动分解为沿水平、竖直两个方向的运动．在竖直方向上，带电体只受重力作用做竖直上抛运动；在水平方向上受电场力F作用，带电体向右做初速度为零的匀加速直线运动，当带电体P到达点M时，竖直方向恰好到达最高点．由上抛运动的规律可知，带电体P从点O到点M和从点M到点O'的时间相等，且在点O和点O'处沿竖直方向的速度大小相等、方向相反，可知带电体P在点O'处竖直方向的动能Eky2仍为4J．因带电体沿水平向右做初速度为零的匀加速直线运动，故从点O到点M和点M到点O'的水平位移之比为

xOM∶     = 1∶3        所以有 xOM∶    = 1∶4

因此，带电体到达点M、点O'时具有水平方向的动能分别为：

Ekx1=FxOM=5J，Ekx2=，    Ekx1∶Ekx2=1∶4，得Ekx2=20J，

到达点O'时，带电体的总动能为Ekx2+Eky2=4+20=24J．

知识点：未分类

题型：未分类