Question

如图所示，一可视为质点的质量为m、电荷量为q带负电小球，从距地面高为2h处以一定的初速水平度抛出，在离抛出点水平距离为s处，有一根管口比小球直径略大些的竖直细管，管的上端距地面高度为h．现欲使小球能无碰撞地通过管子，在管子上方的整个区域里加一个水平向右的匀强电场．关于此小球和电场下列说法正确的是（　　）

• A．小球的初速度为2s

  g h

• B．小球的初速度为s

  g 2h

• C．电场强度的大小为

  2smg

  qh

• D．电场强度的大小为

  smg

  qh

Answer 1

分析：小球无碰撞通过管子，知小球在水平方向上做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．结合分运动的规律求出小球的初速度和电场强度的大小．

解答：解：A、小球在竖直方向上有：h=

1

2

gt2，解得t=

2h g

，
在水平方向上做匀减速直线运动，有：s=

v0

2

t，
解得v0=

2s

t

=2s

g 2h

=s

2g h

．故A、B错误．
C、在水平方向上有：qE=ma，v02=2as，联立解得E=

smg

qh

．故D正确，C错误．
故选：D．

点评：解决本题的关键知道小球在水平方向上做匀减速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式灵活求解．