Question

把一电荷量为＋q、质量为m的小球放在光滑水平面上，水平面上方有一方向向东的匀强电场，用手按住小球使其静止在P点，现在突然放开手，并设法使小球突然获得一水平向西的速度v，并且在小球开始运动的同时，对小球施加一水平向北、大小为F的恒力（图中未画出），当小球向西运动到最远处的速度大小也为v，求：
（1）电场强度的大小；
（2）小球向西运动的最大距离。

Answer 1

（1）
（2）

（1）设匀强电场的场强为E，在东西方向上小球做匀减速直线运动，设其加速度大小为　　　
　　　　a₁，小球向西运动到最远处的时间为t，则有：
qE=ma₁ ①   v＝a₁t　②
设在南北方向上，小球的加速度大小为a₂，则有：
F＝ma₂　③　 v＝a₂t　④
联立解得：E＝　⑤
（2）在东西方向上，设小球向西运动的最大距离为x，有：
V²＝2a₁x　⑥　
联立解得：x＝⑦
　　（①②③④⑤每式1分 ⑥⑦每式2分）