题目内容
【题目】如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,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;
(2)应加电场的场强;
(3)小球落地时的动能.
【答案】(1)v0=(2)(3)2mgh
【解析】试题分析:(1)(2)由题意知,落到管口时水平速度为零,速度方向竖直向下,从抛出到管口运动时间为t.对小球从抛出到管口的过程,竖直方向上小球做自由落体运动,则有:
水平方向上粒子做减速运动,直到速度为0,则有:;
解得:;
(3)小球落地时只具有竖直方向的速度,根据动能定理可得小球落地时的动能:Ek=mg2h=2mgh
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