题目

如图所示，一带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出，在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面

h

2

．为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：

（1）小球的初速度；
（2）应加电场的场强；
（3）小球落地时的动能．

提问时间：2021-05-05

答案

（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，从抛出到管口过程，竖直方向为自由落体运动，则运动时间t满足：   h2=12gt2水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0位移：L=v02...

（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，而小球水平方向仅受电场力，做匀减速运动，竖直方向为自由落体运动，可求时间，由分运动的等时性，结合水平方向匀变速运动的位移公式可求水平初速度
（2）已知初速度和位移，由运动学公式可得加速度，结合牛顿第二定律可求电场力和电场强度
（3）对全程应用动能定理求解落地时的动能

本题考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；电场强度；电势能；带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评：重在建立小球的运动情景，建立运动模型，体会运动过程中遵守的物理规律，注意运用运动的分解的观点解决