Question

如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場。一“L”形的絕緣硬質管豎直固定在勻強電場中。管的水平部分長為l₁=0.2m，管的水平部分離水平地面的距離為h=5.0m，豎直部分長為l₂=0.1m。一帶正電的小球從管口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計且小球通過管的彎曲部分（長度極短可不計）時沒有能量損失，小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半。（g=10m/s²）求：

   （1）小球運動到管口B時的速度v_B的大小；

   （2）小球著地點與管口B的水平距離s。

Answer 1

(1)  (2) 4.5m

解析:

（1）在小球從A運動到B的過程中，對小球由動能定理有：

     …………………………………………①（4分）

 

  解得： …………………………………………②（2分）

 

  代入數據可得： ……………………………………③（2分）

 

 （2）小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運動的時間為t，水

平方向有： …………………………………………………④（2分）

 

   ……………………………………………………⑤（2分）

  

 豎直方向有： …………………………………………⑥（2分）

  

 由③~⑥式，并代入數據可得：s=4.5m …………………………（2分）