Question

【題目】一質量為m、電荷量為+q的小球，從O點以和水平方向成α角的初速度v0拋出，當達到最高點A時，恰進入一勻強電場中，如圖，經過一段時間后，小球從A點沿水平直線運動到與A相距為S的A`點后又折返回到A點，緊接著沿原來斜上拋運動的軌跡逆方向運動又落回原拋出點。（用m、q、α、v0、S表示）

求：（1）該勻強電場的場強E的大小和方向；（在圖中標明E的方向）

（2）從O點拋出又落回O點所需的時間。

Answer 1

【答案】（1），θ=arctan方向斜向上

（2）

【解析】

試題（1）斜上拋至最高點A時為的速度：vA=v0cosα 方向水平向右．

由于AA′段沿水平方向直線運動，帶電小球從A運動到A′過程中作勻減速運動，有：（v0cosα）2=2as

則場強的大小為：

場強的方向為：

即：θ=arctan方向斜向上

（2）小球沿AA′做勻減速直線運動，于A′點折返做勻加速運動所需時間：

從O到A時粒子在豎直方向以v=v0sinα加速度為g向上做勻減速直線運動，則從O到A和從A返回的時間：

故總時間為：t=t1+t2=