Question

【题目】如图所示，带正电小球质量为m＝1×10－2kg，电荷量为q＝l×10－6C，置于光滑绝缘水平面上的A点。当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB＝1.5m/s，此时小球的位移为s ＝0.15m，求此匀强电场场强E的取值范围。(g＝10m/s2)

某同学求解如下：

设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理

qEscosθ＝－0

解得：＝V/m。

由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。

经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充。

Answer 1

【答案】该同学所得结论有不完善之处

【解析】为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力

qEsinθ≤mg

结合题解求得的场强表达式有：

tanθ≤

故E≤V/m＝1.25×105V/m

结合题解，匀强电场场强E的取值范围为：7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m.