真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于...

问题详情：

真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。

（1）油滴运动到B点时的速度；

（2）求增大后的电场强度的大小；为保*后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。

【回答】

（1） （2） 

【解析】（1）设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为整。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足

①

油滴在时刻t1的速度为

②

电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足

③

油滴在时刻t2=2t1的速度为

④

由①②③④式得

⑤

由题给条件有⑨

式中h是B、A两点之间的距离。

若B点在A点之上，依题意有

⑩

由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得

⑪

为使，应有

⑫

即当⑬

或⑭

才是可能的：条件⑬式和⑭式分别对应于和两种情形。

若B在A点之下，依题意有

⑮

由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得

【考点定位】牛顿第二定律 匀变速直线运动的规律

【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。虽然基本知识、规律比较简单，但物体运动的过程比较多，在分析的时候，注意分段研究，对每一个过程，认真分析其受力情况及运动情况，应用相应的物理规律解决，还应注意各过程间的联系。

知识点：牛顿第二定律

题型：计算题