Question

如圖所示，一帶電為+q質(zhì)量為m的小球，從距地面高h處以一定的初速水平拋出， 在距拋出點(diǎn)水平距離為L處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面h/2。為了使小球能無碰撞地通過管子（即以豎直速度進(jìn)入管子），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)，（重力加速度為g）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

（8分）（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，

豎直方向，自由落體運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：      （1分）                    

水平方向，粒子做勻減速運(yùn)動(dòng)，減速至0

位移  （1分）   解得    （1分）        

   （2）水平方向，根據(jù)牛頓第二定律：   

 又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：  （1分） 

解得，方向水平向右。（1分）             

   （3）由動(dòng)能定律： （1分）

即：  （1分）        

解得：E_K=mgh    （1分）