Question

【题目】如图所示, 空间分布着高度H = 0.8 m、方向竖直向上的匀强电场, 质量m = 0.1kg、电荷量q = + 1.0×10-5 C的小球从距离电场上边界h = 0.8 m处由静止释放, 经过时间t = 0.6 s从电场的下边界穿出. 不计空气阻力, 重力加速度g = 10 m/s2.

求匀强电场的电场强度E ;

为使该小球运动至电场下边界的时间最短, 求小球释放处离电场上边界的高度.

Answer 1

【答案】E = 1.0×105 N/C；

【解析】.(1)小球做自由落体运动, 经过时间t1, 下落的高度为h. 则

h = 解得 t1 == 0.4 s

此时小球的速度: 解得

进入电场后, 设小球匀加速运动的加速度为a, 则

解得 a=0

所以, 小球受力平衡. 即 qE = mg

解得 E = 1.0×105 N/C

(2) 由(1)问可知, 小球运动的时间

当时, 小球运动的总时间 最短.

所以

综上所述本题的答案是： E = 1.0×105 N/C；