Question

如图所示，一个带电为+q质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出， 在距抛出点L（水平距离）处有根管口比小球稍大的竖直细管，管的上端口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子，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

（1）　（2）　　方向水平向左　（3）

试题分析：（1）要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，而小球水平方向仅受电场力，做匀减速运动到零，竖直方向为自由落体运动．
从抛出到管口，在竖直方向有：　解得：
在水平方向有：　解得：
（2）在水平方向上，根据牛顿第二定律：
又由运动学公式：　　
解得：，方向水平向左．
（3）小球落地的过程中有重力和电场力做功，根据动能定理得： 
即：
解得：