题目内容

如图所示,带正电小球质量为m1×102 kg,带电量为ql×106 C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB1.5 m/s,此时小球的位移为S0.15 m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g10 m/s)

某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为,由动能定理qEScos0,得V/m.由题意可知0,所以当E7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.

经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.

答案:
解析:

  1:设电场方向与水平面之间夹角为,由动能定理qE Sco s0

  得V/m.由题意可知0,所以当E7.5×104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.

  2:该同学所得结论有不完善之处.

  为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即:qE sin≤mg

  所以

  

  即:7.5×104 V/mE1.25×105 V/m


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