Question

如图所示，一带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出，在距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子（即以竖直速度进入管子），可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，（重力加速度为g）求：
（1）小球的初速度      
(2）应加电场的场强
（3）小球落地时的动能

Answer 1

（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，
竖直方向，自由落体运动，则运动时间为：     （1分）                    
水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0
位移 （1分）  解得   （1分）        
（2）水平方向，根据牛顿第二定律：   
又由运动学公式： （1分） 
解得，方向水平向右。（1分）             
（3）由动能定律： （1分）
即： （1分）        
解得：E_K="mgh   " （1分）  

解析