如图所示一带电量为+q,质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出

来源：学生作业帮编辑：百度作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/08 08:12:14

如图所示一带电量为+q,质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出
在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平相左的匀强电场.求；1.应加电场的场强3.小球落地时的动能

如果小球能无碰撞地落进管口通过管子,那么就应该满足以下条件：
小球在竖直方向上下落到据地面h时,刚好水平位移为s,而且水平速度为0,此时小球刚好在管口.因为电场只在管子上方区域,所以小球在管中水平方向就不会再产生加速度,也就是说小球在管中水平速度一直为0,只会有竖直速度,那么小球就会无碰撞下落.
根据条件可以立式：
设小球从开始下落到据地面h的时间为t,小球在电场中的加速度为a
h=1/2gt²① a=Eq/m②
s=v0t－1/2at²③
v0－at=0④
根据①②③④式可以解出
E=(smg)/(hq)
v0=[(Eq)/m]×根号[(2h)/g]

因为小球在到管口时就没有了水平速度,而且小球在管中水平速度一直为0,所以小球落地时只有竖直速度.而小球在竖直方向上相当于是自由落体,因此可以先算出小球落地时的竖直速度
设小球落地时的竖直速度为V
V²－0=4gh
那么动能Ek=1／2mV²=2mgh

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