Question

【題目】質(zhì)量為m=0.2kg、帶電量為q=+2C的小球從距地面高度為h=10m處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離為L=2m處，有一根管口比小球直徑略大的豎直吸管，管的上口距地面為，為使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方的整個區(qū)域加上一個場強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場，如圖所示，（）求：

（1）小球的初速度

（2）電場強(qiáng)度E的大��；

（3）小球落地時的動能。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）20J

【解析】

試題（1）要使小球無碰撞地通過管口，則當(dāng)它到達(dá)管口時，速度方向?yàn)樨Q直向下，而小球水平方向僅受電場力，做勻減速運(yùn)動到零，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動．

從拋出到管口，在豎直方向有：,解得：

在水平方向有：，解得：

（2）在水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律：

又由運(yùn)動學(xué)公式：

解得：，方向水平向左

（3）小球落地的過程中有重力和電場力做功，根據(jù)動能定理得：

即：，解得：。