6.真空中存在方向竖直向上、电场强度大小为E0的匀强电场，A、B、C三点在电场中同一条
（1）分析油滴的运动过程，可知其先进行向上的匀速直线运动，到达A处后因电场强度突然增大而开始做向上的匀加速直线运动，经过t1后电场突然反向，油滴开始做匀减速直线运动，并可能在速度减为零后做反向的匀加速直线运动．对电场增大后的两个过程分别列出牛顿第二定律方程，即可求得两个过程中的加速度，而t1又是一个已知量，那么直接使用运动学公式即可求出vB的速度大小；（2）因为油滴最后可能做反向的匀加速直线运动，因此我们不能确定B点的位置究竟在A点上方还是A点下方，故需要分为两种情况讨论．对其中每一种情况，根据运动学公式列出方程，并与竖直上抛的方程进行联立，即可分别求得两种情况下的场强E2的大小；而根据题意，为求出t1与v0满足的条件，只需要使E2＞E1即可，那么就可以最终求得t1与v0间的关系式．
解答 解：（1）设油滴质量为m，带电荷量为q，增大后的电场强度为E2，根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；对于匀速运动阶段，有qE1=mg…①对于场强突然增大后的第一段t1时间，由牛顿第二定律得：qE2-mg=ma1…②对于场强第二段t1时间，由牛顿第二定律得：qE2+mg=ma2 …③由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为：v1=v0+a1t1④油滴在B的速度为：vB=v1-a2t1⑤联立①至⑤式，可得：vB=v0-2gt1；方向向上；（2）设无电场时竖直上抛的最大高度为h，由运动学公式，有：v02=2gh…⑥根据位移时间关系可得：v0t1+12a1t21=x112a1t12=x1…⑦v1t1-12a2t21=x212a2t12=x2…⑧油滴运动有两种情况：情况一：位移之和x1+x2=h2h2 ⑨联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得：E2=E1+E1g（g+v204gt21−2v0t1）E1g（g+v024gt12−2v0t1）由题意得E2＞E1，即满足条件2v0t1−v204gt21＜g2v0t1−v024gt12＜g，即当0＜t1＜（1−√32）v0g0＜t1＜（1−32）v0g或t1＞（1+√32）v0gt1＞（1+32）v0g才是可能的；情况二：位移之和x1+x2=-h2h2 ⑩联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：E2=E1+E1g（g−v204gt21−2v0t1）E1g（g−v024gt12−2v0t1）由题意得E2＞E1，即满足条件2v0t1+v204gt21＜g2v0t1+v024gt12＜g，即t1＞（1+√52）v0gt1＞（1+52）v0g，另一解为负，不合题意，舍去．答：（1）油滴运动到B点时的速度为v0-2gt1；（2）增大后的电场强度的大小为E1+E1g（g+v204gt21−2v0t1）E1g（g+v024gt12−2v0t1），t1和v0应满足的条件为0＜t1＜（1−√32）v0g0＜t1＜（1−32）v0g或t1＞（1+√32）v0gt1＞（1+32）v0g；或E1+E1g（g−v204gt21−2v0t1）E1g（g−v024gt12−2v0t1）；相应的t1和v0应满足的条件为t1＞（1+√52）v0gt1＞（1+52）v0g．
下一篇：动物细胞ATP酶检测方法
上一篇：伊可新500个单位是什么意思啊？