问题
计算题
一质量为m、电荷量为+q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图．经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A′点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．求
（1）该匀强电场的场强E的大小和方向(即求出图中的θ角，并在图中标明E的方向)
（2）从O点抛出又落回O点所需的时间．
答案
(1) θ＝arctan
方向斜向上(2) t＝
＋
(1)斜上抛至最高点A时的速度vA＝v0cosα① 水平向右
由于AA′段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力：F＝
＝qEcosθ，②
带电小球从A运动到A′过程中作匀减速运动
有(v0cosα)2＝2qEcosθs/m③
由以上三式得：
E＝m
θ＝arctan 方向斜向上
(2)小球沿AA′做匀减速直线运动，于A′点折返做匀加速运动
所需时间t＝＋
本题考查力的独立作用原理，因为小球能返回A点，所以重力和电场力的方向水平向左，由力的合成可求得电场强度