题目内容
【题目】两个质量都为m的小球a、b,带电量分别为+q、-q。在方向竖直向下的匀强电场中的M点以大小相同的速率,分别沿电场方向和垂直电场方向同时抛出,到达N、P两点的时间之比为1∶2,如图,小球b在P点的速度方向与电场方向的夹角为30度,重力加速度为g,求该匀强电场的场强E的大小。(提示:假设初速度为v,MN距离为L,从M到N的时间为t)
【答案】
【解析】试题分析:由题意可知,a小球做竖直向下的匀加速运动,b球做类平抛运动,根据各自的运动规律分别写出两个小球的运动方程即可解题。
设初速度为v,MN距离为L,从M到N的时间为t
对小球a,根据牛顿第二定律有:
竖直方向运动的距离为:
对b球:根据牛顿第二定律有:
水平方向做匀速直线运动:
竖直方向匀加速运动:
且
联立可得:
代入解得:
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