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）v0＝（2）（3）2mgh

【解析】试题分析：（1）（2）由题意知，落到管口时水平速度为零，速度方向竖直向下，从抛出到管口运动时间为t．对小球从抛出到管口的过程，竖直方向上小球做自由落体运动，则有：

水平方向上粒子做减速运动，直到速度为0，则有：；

解得：；

（3）小球落地时只具有竖直方向的速度，根据动能定理可得小球落地时的动能：Ek=mg2h=2mgh

考点： 动能定理；类平抛运动

【名师点睛】此题关键是根据小球的运动情景，建立运动模型，由于小球运动过程中，受到的电场力和重力是恒力，运用运动的分解的观点解决问题的常用的方法。