问题
问答题
如图所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg，带电量为q=1×10-6c，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作匀加速直线运动，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）
答案
设电场方向与水平面夹角为θ，由动能定理qEScosθ=
m1 2
-0V 2B
得E=
=m V 2B 2qScosθ
V/m，由题意可知，θ＞0，所以E＞7.5×104V/m75000 cosθ
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，即：qEsinθ≤mg
同时应有sinθ≤mg Eq
故有tanθ≤
=mg m v 2B 2S
=2Sg v 2B
=2×0.15×10 2.25 4 3
E≤
=mg qsinθ
V/m=1.25×105V/m1×10-2×10 1×10-6× 4 5
即：7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m
答：匀强磁场的取值范围为7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m．
