Question

【题目】如图所示，质量为、电荷量为的小球从距地面一定高度的点，以初速度沿着水平方向抛出，已知在小球运动的区域里，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的，且已知小球飞行的水平距离为，求：

（1）电场强度为多大？

（2）小球落地点与抛出点之间的电势差为多大？

（3）小球落地时的动能为多大？

Answer 1

【答案】（1）（2）) （3）

【解析】试题分析：小球在电场中受到重力和水平向左的电场力，根据运动的分解法可知，水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动，由牛顿第二定律和运动学公式研究水平方向，可求出场强E．A与O之间的电势差 UAO=EL；研究竖直方向的运动，由自由落体运动的规律求出小球落地时的速度，即可求出小球落地时的动能．

（1）小球在水平方向上受到水平向左的电场力，做匀减速运动，则有

又根据牛顿第二定律得，联立得，解之得

（2）A与O之间的电势差：

（3）设小球落地时的动能为EKA，空中飞行的时间为T，分析竖直方向的分运动有， ，

分析水平方向的分运动有： ，解得