Question

【题目】如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ分别存在着有界匀强电场、，已知区域Ⅰ宽 ，区域II宽 ， 且方向与水平成角斜向右上方， 且方向竖直向下。 电量为质量 的带电小球 （可视为质点）由静止释放。（ ）求：

（1）小球在电场区域I中运动的加速度大小和时间

（2）小球离开电场区域II的速度大小和方向

Answer 1

【答案】（1） ， （2） ，速度方向与水平方向夹角为

【解析】

（1）设小球在电场I区域受到的电场力为，则有：，受力分析可知，小球在电场I区域受到的电场力和重力的合力方向水平向右，大小为：

解得：

则小球向右做匀加速直线运动，其加速度为：；

根据，解得小球在电场区域I中运动时间为：；

（2）小球离开电场I区域的水平速度为：。

小球进入电场II区域中，受竖直向下电场力和竖直向下的重力，合力竖直向下，其加速度为：

解得：

小球在电场II区域中做类平抛运动，其运动时间为：

小球在竖直方向的分速度为：

小球离开电场II区域的速度为：

设小球离开电场II区域的速度方向与水平方向夹角为，则：

得：