Question

【题目】如图所示，质量为m、带电量为+q的小球从距地面高度h处以一定的初速度v0水平抛出，在距抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面为 ，为使小球无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一场强方向向左的匀强电场．求：

（1）小球的初速度v0；
（2）电场强度E的大小；
（3）小球落地时的动能．

Answer 1

【答案】
（1）解：水平方向匀减速运动到管口时速度恰为零，则 t ①

竖直方向自由落体运动到管口，则 ②

由①②得： ③

答：小球的初速度v0为

（2）水平方向由运动学公式及牛顿第二定律： ④

由③④得：

答：小球的初速度v0为

（3）竖直方向自由落体运动直到地面，mgh﹣EqL=EK﹣ mv02

EK=mgh．

答：小球的初速度v0为

【解析】（1）小球在电场中做类平抛运动。根据运动的合成和分解小球在竖直方向上做自由落体。水平方向做匀减速直线运动，根据匀变速运动规律列式求解即可。
（2）根据牛顿第二运动定律以及匀变速直线运动规律列式求解。
（3）根据动能定理列式求解即可。