Question

如圖所示，一個(gè)帶電為+q質(zhì)量為m的小球，從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速水平拋出， 在距拋出點(diǎn)L（水平距離）處有根管口比小球稍大的豎直細(xì)管，管的上端口距地面h/2。為了使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

求：（1）小球的初速度
（2）應(yīng)加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能

Answer 1

（1）�。�2）　　方向水平向左　（3）

試題分析：（1）要使小球無碰撞地通過管口，則當(dāng)它到達(dá)管口時(shí)，速度方向?yàn)樨Q直向下，而小球水平方向僅受電場(chǎng)力，做勻減速運(yùn)動(dòng)到零，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)．
從拋出到管口，在豎直方向有：　解得：
在水平方向有：　解得：
（2）在水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律：
又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：　　
解得：，方向水平向左．
（3）小球落地的過程中有重力和電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得： 
即：
解得：