Question

【题目】一质量为m、电荷量为q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A′点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点（重力加速度为g，θ未知），求：

（1）该匀强电场的场强E的大小；

（2）从O点抛出又落回O点所需的时间

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

由题中“从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出”可知，本题考查带电粒子在电场中的运动，根据带电粒子在匀强电场的运动轨迹以及规律可以分析本题。

（1）斜上抛至最高点A时的速度

①

水平向右

由于AA′段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一平向左的恒力：

②

带电小球从A运动到A′过程中作匀加速度运动有

③

由以上三式得：

。

（2）小球斜抛运动到A点的时间

从A到A′的运动时间

根据运动的对称性，则

小球运动所需总时间

。