Question

如圖所示，一帶電量為＋q、質量為m的小球，從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點水平距離為s處有根管口比小球稍大的豎直細管，細管的上口距地面高為h，為了使小球能無碰撞地落進管口并通過管子，可在管子上方整個區域內加一水平向左的勻強電場。求：

（1）小球的初速度；
（2）應加電場的場強；
（3）小球落地時的動能？

Answer 1

（1）v₀＝（2）（3）2mgh   

解析試題分析：（1）由題意知，小球落到管口時的水平速度為零，設運動時間為t，則
豎直方向h＝gt²   （2分）
水平方向s＝·t  （2分）
聯立解得v₀＝ （2分）
（2）小球落到管口的過程中，水平方向上，小球作勻減速運動。
由運動學公式 （2分）
由動力學公式qE＝ma （2分）
解得E＝   （2分）
（3）小球的豎直分運動一直是作初速度為零的勻加速運動，因此
小球落地動能    E_k＝mg·2h＝2mgh （3分）
考點：考查了帶電粒子在復合場中的運動