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”形的光滑絕緣硬質管豎直固定在勻強電場中，管的水平部分長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，小球受到的電場力大小為重力的一半。（g=10m/s2）求：

（1）小球運動到管口B時的速度VB大小；

（2）小球著地點與管口B的水平距離s。

Answer 1

【答案】（1）2．0m/s；（2）4．5m。

【解析】

試題分析：（1）在小球從A運動到B的過程中，對小球由動能定理得：

mvB2－0=mgl2+F電l1 ①

由于小球在電場中受到的靜電力大小為重力的一半，即F電=mg ②

代入數據得：vB=2．0m/s； ③

小球運動到管口B時的速度大小為2．0m/s；

（2）小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運動的時間為t，

水平方向有：a=g/2 ④ S=v0t+at2 ⑤

豎直方向有：h=gt2 ⑥

由③～⑥式，并代入數據可得：s=4．5m。