Question

【題目】如圖所示，一質量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h處以一定初速度水平拋出，在距拋出點水平距離L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細管．細管上口距地面．為使小球能無碰撞地通過管子，可在細管上方的整個區(qū)域加一個場強方向水平向左的勻強電場（場強大小未知）．計算：

（1）小球從拋出點到細管上口經歷的時間t；

（2）小球水平拋出時的初速度v0和落地時的動能Ek．

Answer 1

【答案】（1） （2），

【解析】

（1）將小球的運動分解為水平方向和豎直方向，在豎直方向做自由落體運動，在水平方向上做勻減速直線運動到零，小球運動至管上口的時間由豎直方向的運動決定：

（2）在水平方向，小球作勻減速運動，至管上口，水平方向速度為零：
水平方向，粒子做勻減速運動，減速至0，位移

解得

（3）由動能定理：

WG+W電=△EK

即：

解得：

EK=mgh

故小球落地時的動能為mgh．