Question

（8分）如图所示，一带电量为、质量为的小球，从距地面高处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面。为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：

（1）小球的初速度的大小；
（2）应加电场的场强大小；
（3）小球落地时的动能。

Answer 1

（1）；（2）；（3）

试题分析：要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，
（1）(3分)竖直方向小球做自由落体运动，则运动时间为：
水平方向小球做匀减速运动，减速至0，位移为：
解得 
（2）(3分)水平方向，根据牛顿第二定律　　　
又由运动学公式
解得：
（3）（2分）由动能定理得　
解得：