题目内容
【题目】如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ分别存在着有界匀强电场
、
，已知区域Ⅰ宽
，区域II宽
，
且方向与水平成
角斜向右上方，
且方向竖直向下。 电量为
质量
的带电小球 （可视为质点）由静止释放。（
）求：
（1）小球在电场区域I中运动的加速度大小和时间
（2）小球离开电场区域II的速度大小和方向
【答案】（1）
，
（2）
，速度方向与水平方向夹角为
【解析】
（1）设小球在电场I区域受到的电场力为
，则有：
，受力分析可知，小球在电场I区域受到的电场力和重力的合力方向水平向右，大小为：
解得：
则小球向右做匀加速直线运动，其加速度为：
；
根据
，解得小球在电场区域I中运动时间为：
；
（2）小球离开电场I区域的水平速度为：
。
小球进入电场II区域中，受竖直向下电场力和竖直向下的重力，合力竖直向下，其加速度为：
解得：
小球在电场II区域中做类平抛运动，其运动时间为：
小球在竖直方向的分速度为：
小球离开电场II区域的速度为：
设小球离开电场II区域的速度方向与水平方向夹角为
，则：
得：
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