问题
计算题
一质量为m、带电荷量为+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
解:(1)斜上抛至最高点A时的速度vA= v0cosα ①,方向水平向右
由于小球在AA'段沿水平方向做直线运动,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:qEcosθ ②
带电小球从A运动到A'过程中做匀减速运动,有③
由以上三式得:
,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