Question

如圖所示，空間存在一水平向右的有界勻強電場，電場上下邊界的距離為d，左右邊界足夠?qū)?現(xiàn)有一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以豎直向上的速度從下邊界上的A點進入勻強電場，且恰好沒有從上邊界射出，小球最后從下邊界的B點離開勻強電場，若A、B兩點間的距離為，重力加速度為，求:

（1）勻強電場的電場強度；

（2）設A點的重力勢能為零，求小球在電場中的最大機械能；

（3）求小球速度的最小值.

 

Answer 1

（1）mg/q；（2）5mgd；（3）

【解析】

試題分析：（1）設小球從A運動到B的時間為t，電場強度為E.

對水平方向上有:

對豎直方向上有:

聯(lián)立解得:

（2）設進入電場時的速度為v0，則小球到達B點時機械能最大，設為.

對豎直方向上有:

由功能關(guān)系得：

聯(lián)立解得:

（3）設經(jīng)時間速度最小，由運動的合成與分解得：

則有當時v取得最小值，即：

代入解得：

考點：牛頓定律；功能關(guān)系.