Question

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光滑细管，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向左的匀强电场，求：

（1）小球的初速度；

（2）应加电场的场强；

（3）小球落地时的动能.

Answer

（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，

竖直方向，自由落体运动，，则运动时间为：

水平方向，粒子做匀减速运动，减速至0，位移 解得

（2）水平方向，根据牛顿第二定律：qE=ma

又由运动学公式：

解得。

（3）由动能定律： mg（2h）-qEs=Ek-

解得：Ek=2mgh

考点：电场力做功；动能定理；牛顿第二定律

【名师点睛】本题主要考查了电场力做功、动能定理、牛顿第二定律综合应用；属于中等难度的题目。动能定理和牛顿第二定律在静电场中有广泛的应用；电场力做功与路径无关这一特点尤其增加了动能定理应用的灵活性。