Question

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的小球處于水平方向的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小為E，小球的帶電量，將小球以初速度v0豎直向上拋出，如圖所示。重力加速度為g。求：

（1）小球經(jīng)過多長時(shí)間到達(dá)最高點(diǎn)：

（2）小球運(yùn)動(dòng)到與出發(fā)點(diǎn)等高的水平面時(shí)與出發(fā)點(diǎn)的距離；

（3）小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度的大小。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)小球豎直方向做上拋運(yùn)動(dòng)，由得

(2)小球在水平方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖所示，

靜電力提供水平方向的加速度

解得：

小球運(yùn)動(dòng)到與出發(fā)點(diǎn)等高的水平面所用時(shí)間為

此時(shí)與出發(fā)點(diǎn)的距離為

(3)小球在電場中的受力如圖所示

當(dāng)速度方向與合力方向垂直時(shí)，速度最小。

把最小速度沿水平方向和豎直方向分解為vx 和vy，則

解得：

此時(shí)水平速度為

豎直速度為

解得：