Question

如圖1-8-11所示，帶正電小球質量為m＝1×10^-2 kg，帶電荷量為q＝1×10^-6 C，置于光滑絕緣水平面上的A點．當空間存在著斜向上的勻強電場時，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運動，當運動到B點時，測得其速度v_B ＝1.5 m／s，此時小球的位移為s ＝0.15 m．求此勻強電場場強E的取值范圍．(g取10 m／s²)

   

圖1-8-11

某同學求解如下：設電場方向與水平面之間夾角為θ，由動能定理qEscosθ＝mv_B²－0得E= V/m．由題意可知θ＞0，所以當E＞7.5×10⁴ V／m時小球將始終沿水平面做勻加速直線運動．

    經檢查，計算無誤．該同學所得結論是否有不完善之處?若有請予以補充．

Answer 1

該同學所得結論有不完善之處．為使小球始終沿水平面運動，電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力

qEsinθ≤mg

所以tanθ≤

E≤ V/m=1.25×10⁵ V/m

即7.5×10⁴ V/m＜E≤1.25×10⁵ V/m.