如圖所示,在距地面一定高度的位置以初速度v
0向右水平拋出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球,小球的落地點與拋出點之間有一段相應(yīng)的水平距離(水平射程).若在空間上加一豎直方向的勻強電場,使小球的水平射程變?yōu)樵瓉淼囊话耄蟠穗妶龅膱鰪姶笮『头较颍?/div>
分析:將小球的運動分解為水平方向和豎直方向去研究,在水平方向上不受力,做勻速直線運動,在豎直方向上受重力和電場力,做初速度為0的勻加速直線運動.
解答:解:小球在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運動.
水平位移x=v
0t,小球的水平距離變?yōu)樵瓉淼囊话,則知時間變?yōu)樵瓉淼囊话,那么在豎直方向上,y=
at
2,y不變,那么加速度就變成原來的4倍.
根據(jù)牛頓第二定律得:F+mg=ma,可知電場力為3倍的重力,即qE=3mg,所以E=
,方向豎直向上.
答:此電場的場強大小為
,方向豎直向上.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握處理曲線運動的方法,將小球的運動分解為水平方向和豎直方向,在水平方向上不受力,做勻速直線運動,在豎直方向上受重力和電場力,做初速度為0的勻加速直線運動.