Question

【题目】一质量为m、电荷量为+q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点。（用m、q、α、v0、S表示）

求：（1）该匀强电场的场强E的大小和方向；（在图中标明E的方向）

（2）从O点抛出又落回O点所需的时间。

Answer 1

【答案】（1），θ=arctan方向斜向上

（2）

【解析】

试题（1）斜上抛至最高点A时为的速度：vA=v0cosα 方向水平向右．

由于AA′段沿水平方向直线运动，带电小球从A运动到A′过程中作匀减速运动，有：（v0cosα）2=2as

则场强的大小为：

场强的方向为：

即：θ=arctan方向斜向上

（2）小球沿AA′做匀减速直线运动，于A′点折返做匀加速运动所需时间：

从O到A时粒子在竖直方向以v=v0sinα加速度为g向上做匀减速直线运动，则从O到A和从A返回的时间：

故总时间为：t=t1+t2=