题目内容

(16分)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1=0.2m,离水平地面的距离=5.0m,竖直部分长为2=0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间的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)

解析:(1)在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:

                    (3分)

解得:                    (3分)

代入数据可得:vB=2.0m/s           (2分)

(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:                        (2分)

                           (2分)

竖直方向有:                    (2分)

代入数据得:s=4.5m                 (2分)

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