Question

【题目】如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d="0.48" m，离地高度h="1.25" m。桌面上存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置均无电场），电场强度E=l×l0N／C。在水平桌面上某一位置P处有一质量m=" 0.01" kg，电量q=l×10C的带正电小球以初速v0="1" m/s向右运动。空气阻力忽略不计，重力加速度g=10。求：

(1)小球在桌面上运动时加速度的大小和方向？

(2)P处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离最大？并求出该最大水平距离？

Answer 1

【答案】（1）1.0m/s2，水平向左；（2）距桌面右端处放入，有最大水平距离为

【解析】试题分析：（1）对小球受力分析，受到重力、支持力和电场力，重力和支持力平衡，根据牛顿第二定律，有方向：水平向左

（2）球先向右减速，假设桌面足够长，减为零的过程，有，大于桌面边长，故小球一直减速；设球到桌面右边的距离为x1，球离开桌面后作平抛运动的水平距离为x2，则x总=x1+x2

由v2-v02=-2ax1

代入得；设平抛运动的时间为t，根据平抛运动的分位移公式，有

h＝gt2代入得t=0.5s

水平方向，有x2＝vt＝0.5

故 x总＝x1+0.5

令y＝

则 x总＝，故，当y＝，即x1＝时，水平距离最大，最大值为：xm＝，即距桌面右端处放入，有最大水平距离为。