Question

【題目】如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為h，空間存在平行于紙面的足夠寬廣的勻強電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，重力加速度為g，一質量為m的帶正電的小球從M點在紙面內以 的速度水平向左開始運動，以后恰好以大小為 的速度通過N點。已知m ,重力加速度g和高度h.

（1）小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間;

（2）小球所受電場力的大小;

（3）從M到N的運動過程中速度最小值.

Answer 1

【答案】（1）（2）F=2mg （3）

【解析】

（1）小球運動的過程中重力與電場力做功，設電場力做的功為W，則有：
W+mgh＝mv2mv02
所以有：W=0。

可知電場的方向水平向右；小球在豎直方向做自由落體運動，可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間

（2）水平方向小球受向右的電場力先向左加速后減速，則

v0=a

解得電場力： =2mg

（3）設經(jīng)過時間t1小球的速度最小，則豎直方向vy=gt1；

水平方向

合速度

由數(shù)學知識可知，v的最小值為