Question

【题目】如图所示，一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管．细管上口距地面．为使小球能无碰撞地通过管子，可在细管上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场（场强大小未知）．计算：

（1）小球从抛出点到细管上口经历的时间t；

（2）小球水平抛出时的初速度v0和落地时的动能Ek．

Answer 1

【答案】（1） （2），

【解析】

（1）将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向上做匀减速直线运动到零，小球运动至管上口的时间由竖直方向的运动决定：

（2）在水平方向，小球作匀减速运动，至管上口，水平方向速度为零：
水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0，位移

解得

（3）由动能定理：

WG+W电=△EK

即：

解得：

EK=mgh

故小球落地时的动能为mgh．