Question

如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为l₁=0.2m，管的水平部分离水平地面的距离为h=5.0m，竖直部分长为l₂=0.1m。一带正电的小球从管口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。（g=10m/s²）求：

   （1）小球运动到管口B时的速度v_B的大小；

   （2）小球着地点与管口B的水平距离s。

Answer 1

(1)  (2) 4.5m

解析:

（1）在小球从A运动到B的过程中，对小球由动能定理有：

     …………………………………………①（4分）

 

  解得： …………………………………………②（2分）

 

  代入数据可得： ……………………………………③（2分）

 

 （2）小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，位移为s，在空中运动的时间为t，水

平方向有： …………………………………………………④（2分）

 

   ……………………………………………………⑤（2分）

  

 竖直方向有： …………………………………………⑥（2分）

  

 由③~⑥式，并代入数据可得：s=4.5m …………………………（2分）