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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