Question

【題目】如圖，豎直平面內（紙面）存在平行于紙面的勻強電場，方向與水平方向成θ= 60°角，紙面內的線段MN與水平方向成α=30°角，MN長度為d。現將一質量為m、電荷量為q(q>0)的帶電小球從M由靜止釋放，小球沿MN方向運動，到達N點的速度大小為（待求）；若將該小球從M點沿垂直于MN的方向，以大小的速度拋出，小球將經過M點正上方的P點（未畫出），已知重力加速度大小為g，求：

(l)勻強電場的電場強度E及小球在N點的速度；

(2)M點和P點之間的電勢差；

(3)小球在P點動能與在M點動能的比值。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

解：（1）由小球運動方向可知，小球受合力沿MN方向，如圖甲，由正弦定理：

得：

合力：F=mg

從,有：

得：

（2）如圖乙，設MP為h，作PC垂直于電場線，小球做類平拋運動：

得：

（3）如圖乙，作PD垂直于MN，從，由動能定理：