Question

【题目】如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为L1=0．2m，离水平面地面的距离为h=5．0m，竖直部分长为L2=0．1m。一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。求：

（1）小球运动到管口B时的速度大小；

（2）小球着地点与管的下端口B的水平距离。（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）2．0m/s（2）4．5m

【解析】

试题分析：（1）在小球从A运动到B的过程中，对小球由动能定理有：mvB2-0=mgl2+F电l1，①

由于小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半，即 F电=mg ②

代入数据可得：vB=2．0m/s③

小球运动到管口B时的速度大小为2．0m/s．

（2）小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，位移为s，在空中运动的时间为t，

水平方向有：，④

s=vBt+at2，⑤

竖直方向有：h=gt2，⑥

由③～⑥式，并代入数据可得：s=4．5m．

故小球着地点与管的下端口B的水平距离为4．5m