小球在竖直方向上做竖直上抛运动,小球上升时间与下降时间相等,t上=t下=t,
在水平方向做初速度为零的匀减速直线运动,小球在水平方向的位移:
x=
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带电小球落回到x轴上的P点位置如图所示:
(2)设小球到达最高点时的水平速度为v,设小球的水平加速度为a,小球上升时间为t,
则v=at,小球落到x轴上时的水平速度v′=a×2t=2at=2v,
由题意可知,小球到达最高点时的动能:EK最高=
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则小球落到x轴上时,水平方向的动能:EK水平=
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则小球落到P点时的动能:EK=EK0+EK水平=4+20=24J;
答:(1)若带电小球落回到x轴上的P点,P点的位置如图所示;
(2)带电小球到达P点时的动能为24J.