Question

如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場。一“L”形的絕緣硬質管豎直固定在勻強電場中。管的水平部分長為l₁=0.2m，離水平面地面的距離為h=5.0m，豎直部分長為l₂=0.1m。一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計且小球通過管的彎曲部分（長度極短可不計）時沒有能量損失，小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半。求：

小題1:小球運動到管口B時的速度大小；
小題2:小球著地點與管的下端口B的水平距離。(g=10m/s²)

Answer 1

小題1:υ_B = 2.0m/s
小題2:s = 4.5m

⑴在小球從A運動到B的過程中，對小球由動能定理有：
 …………………………………………① (2分)
解得： ……………………………………… ②  (1分)
代入數據可得：υ_B =" 2.0m/s  " ………………………………………③  (1分)
⑵小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運動的時間為t，
水平方向有： …………………………………………………④  (1分)，
……………………………………………… ⑤ (1分)
豎直方向有： …………………………………………… ⑥ (1分)
由③~⑥式，并代入數據可得：s =" 4.5m" ……………………………… (1分)