Question

【題目】一個質量為m帶正電的小球處于水平方向的勻強電場中，電場強度的大小為E，小球的帶電量，將小球以初速度v0豎直向上拋出，如圖所示。重力加速度為g。求：

（1）小球經過多長時間到達最高點：

（2）小球運動到與出發點等高的水平面時與出發點的距離；

（3）小球運動過程中的最小速度的大小。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)小球豎直方向做上拋運動，由得

(2)小球在水平方向上做初速度為0的勻加速直線運動，受力分析如圖所示，

靜電力提供水平方向的加速度

解得：

小球運動到與出發點等高的水平面所用時間為

此時與出發點的距離為

(3)小球在電場中的受力如圖所示

當速度方向與合力方向垂直時，速度最小。

把最小速度沿水平方向和豎直方向分解為vx 和vy，則

解得：

此時水平速度為

豎直速度為

解得：