Question

如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一“L”形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中。管的水平部分長(zhǎng)為l₁=0.2m，管的水平部分離水平地面的距離為h=5.0m，豎直部分長(zhǎng)為l₂=0.1m。一帶正電的小球從管口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計(jì)且小球通過管的彎曲部分（長(zhǎng)度極短可不計(jì)）時(shí)沒有能量損失，小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小為重力的一半。（g=10m/s²）求：

   （1）小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度v_B的大��；

   （2）小球著地點(diǎn)與管口B的水平距離s。

Answer 1

(1)  (2) 4.5m

解析:

（1）在小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，對(duì)小球由動(dòng)能定理有：

     …………………………………………①（4分）

 

  解得： …………………………………………②（2分）

 

  代入數(shù)據(jù)可得： ……………………………………③（2分）

 

 （2）小球離開B點(diǎn)后，設(shè)水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水

平方向有： …………………………………………………④（2分）

 

   ……………………………………………………⑤（2分）

  

 豎直方向有： …………………………………………⑥（2分）

  

 由③~⑥式，并代入數(shù)據(jù)可得：s=4.5m …………………………（2分）