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精英家教网如图所示,在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度均为h,电场区域水平方向无限长,每一电场区域场强的大小均为E,且 E=mg/q,场强的方向均竖直向上.一个质量为m,带正电的、电荷量为q的小球(看作质点),从第一无电场区域的上边缘由静止下落,不计空气阻力.则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中,在无电场区域中所经历的时间为
 
,在第n个电场区域中所经历的时间为
 
分析:小球在无电场区做匀加速直线运动,进入电场区,因为电场力和重力平衡,做匀速直线运动,根据运动学公式求出小球在无电场区域中所经历的时间,在第n个电场区域中所经历的时间.
解答:解:小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中,经历了n个无电场区,下降的高度为nh,因为小球在电场区做匀速直线运动,则有:nh=
1
2
gt2
,t=
2nh
g

根据v=gt知,进入第n个电场区的速度v=
2ngh
,在第n个电场区内做匀速直线运动,则运动时间t′=
h
2ngh

故答案为:
2nh
g
h
2ngh
点评:解决本题的关键理清小球在无电场区和电场区的运动规律,运用运动学公式进行求解.
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