问题
问答题
如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q．现加一水平向左的匀强电场，平衡时小球静止于M点，细线与竖直方向成θ角．
（1）求匀强电场的电场强度E的大小；
（2）在某一时刻细线断裂，同时质量也为m的不带电的一小块橡皮泥，以水平向左的速度v0击中小球并与小球结合成一体，求击中后瞬间复合体的速度大小；
（3）若原小球离地高为h，求复合体落地过程中的水平位移大小．
答案
（1）小球受力平衡时有 Eq=mgtanθ
得 E=mgtanθ q
（2）橡皮泥撞击小球的过程中，水平方向动量守恒，
mv0=（m+m）v
所以v=v0 2
（3）复合体水平方向的加速度为 a=
=qE 2m gtanθ 2
复合体落地时间为t=2h g
复合体在水平方向做匀加速直线运动，水平位移为 x=vt+
at21 2
=
?v0 2
+2h g
×1 2
?gtanθ 2
=2h g
(v01 2
+htanθ)2h g
答：（1）匀强电场的电场强度E的大小是
；mgtanθ q
（2）击中后瞬间复合体的速度大小是
；v0 2
（3）复合体落地过程中的水平位移大小为
(v01 2
+htanθ)．2h g
