Question

【題目】如圖所示，一質量為m、電荷量為+q的小球從距地面為h處，以初速度v0水平拋出，在小球運動的區域里，加有與小球初速度方向相反的勻強電場，若小球落地時速度方向恰好豎直向下，小球飛行的水平距離為L，小球落地時動能Ek= ，電場強度E= ．

Answer 1

【答案】mgh

【解析】試題分析：小球拋出后，在空中受兩個力作用，水平方向受電場力與運動方向相反，做初速度為v0的勻減速直線運動，豎直方向小球受重力作用，做自由落體運動．沿水平方向和豎直方向進行分析，可以得出相應的結論．

解：由題意知小球以v0水平向右拋出后受到水平方向向左的電場力F=qE作用，以加速度a=做勻減速直線運動，小球落地后速度恰好豎直向下，說明水平方向的速度減為0，小球有豎直方向只受重力作用，做自由落體運動，已知小球下落高度為h，重力加速度為g，則據得小球運動時間t=，小球豎直方向速度為

由于小球落地時，速度恰好豎直向下，即此時v=vy，故小球落地時的動能=mgh；

在水平方向有：，在豎直方向有：

所以有：，即a=

又因為：a=

所以：E==

故答案為：mgh，