问题 问答题

如图所示,在距离水平地面高度为h的绝缘平台上方的矩形区域内(图中虚线区域)存在着匀强电场,场强的大小为E,方向水平向右.一个质量为m、带正电荷q的小球放在平台上,在电场力作用下由静止开始运动,经过时间t飞出平台,然后落在水平地面上.忽略平台的摩擦力以及空气的阻力,且已知重力加速度为g.求:

(1)小球离开绝缘平台时的速度大小;

(2)小球在离开平台后到落到地面的过程中,沿水平方向移动的距离.

答案

(1)小球受力分析,电场力、重力与支持力,

由牛顿第二定律,则有a=

qE
m

由运动学公式,则有v=at=

qEt
m

(2)小球做平抛运动,由竖直方向做自由落体运动,根据h=

1
2
gt2,可得下落时间t′=
2h
g

所以小球沿水平方向移动的距离,x=vt′=

qEt
m
×
2h
g
=
qEt
m
2h
g

答:(1)小球离开绝缘平台时的速度大小

qEt
m

(2)小球在离开平台后到落到地面的过程中,沿水平方向移动的距离

qEt
m
2h
g

单项选择题
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