Question

【題目】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＝0．5 m，離水平地面的距離為h＝5．0 m，豎直部分長為l2＝0．2m．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，小球在電場中受到電場力大小為重力的一半．（g取10 m/s2）

求：（1）小球運動到管口B時的速度大小；

（2）小球落地點與管的下端口B的水平距離．

Answer 1

【答案】（1）3m/s．（2）5．5 m．

【解析】試題分析：（1）小球從A運動到B的過程中，對小球根據動能定理有：

mgl2＋F電l1=mvB2

又F電＝mg

則

代入數據可得vB＝3m/s．

（2）小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，在空中運動的時間為t，則

水平方向有a＝g，x＝vBt＋at2

豎直方向有h＝gt2

由以上各式代入數據可得x＝5．5 m．