题目内容
【题目】在竖直平面内，一带电量为+q，质量为 m 的小球以一定的初动能从 O 点水平向右抛出，未加电场时恰能经过 A 点，OA 间距为 d，直线 OA 与水平方向夹角为 30°。若在空间中加上平行于该竖直平面的匀强电场，第二次将此小球以相同的初动能从 O 点沿某方向抛出，恰好也能经过 A 点，此时动能为抛出初动能的 5倍；保持电场不变，第三次再将此小球以相同的初动能从 O 点沿另一方向抛出，小球恰能经过 O 点正下方的B 点，OB 间距为 2d，且经过 B 点动能为小球初动能的 9 倍，已知重力加速度为 g，求：
（1）小球抛出的初动能 Ek0
（2）第二次抛出过程中电场力做的功 WOA；
（3）匀强电场的大小与方向。
【答案】（1）
（2）
（3）
方向沿直线OA，由O指向A
【解析】
（1）设初速度为v0，则有：
得：
（2）从O到A过程中，由动能定理有：
得：
（3）从O到B过程中，由动能定理有：
得：
O到A与O到B过程中，电场力做功一样多，AB连线为电场等势面，且由几何关系可知，OA与AB恰好垂直，故电场沿直线OA，由O指向A，且：
得：
方向沿直线OA，由O指向A
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