Question

如圖所示，一帶電為、質量為的小球，從距地面高處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點水平距離為處有根管口比小球略大的豎直細管，管的上口距地面的。為了使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方整個區域內加一水平向左的勻強電場，求：
　　 （1）小球的初速度的大��；
（2）應加電場的場強大��；
（3）小球落地時的動能。

Answer 1

要使小球無碰撞地通過管口，則當它到達管口時，速度方向為豎直向下，（1）豎直方向，自由落體運動，則運動時間為：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2分）　　 水平方向小球做勻減速運動，減速至0　　 位移　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2分）　 　解得 　　　　　　　　　 （1分）（2）水平方向，根據牛頓第二定律：　　　　　　　　　　 　　　　　（2分）又由運動學公式　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）解得 　　　　　　　　　 　　 （1分）（3）由動能定理得：　　　　　 （3分）解得 　　　　　　　　　 　　 　 （2分）