Question

如图所示，一质量为m．电荷量为+q的小球从距地面为h处，以初速度v水平抛出，在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下，小球飞行的水平距离为L，小球落地时动能E_K=    ，电场强度E=    ．

Answer

小球抛出后，在空中受两个力作用，水平方向受电场力与运动方向相反，做初速度为v的匀减速直线运动，竖直方向小球受重力作用，做自由落体运动．沿水平方向和竖直方向进行分析，可以得出相应的结论．
【解析】
由题意知小球以v水平向右抛出后受到水平方向向左的电场力F=qE作用，以加速度a=做匀减速直线运动，小球落地后速度恰好竖直向下，说明水平方向的速度减为0，小球有竖直方向只受重力作用，做自由落体运动，已知小球下落高度为h，重力加速度为g，则据得小球运动时间t=，小球竖直方向速度为
由于小球落地时，速度恰好竖直向下，即此时v=vy，故小球落地时的动能=mgh；
在水平方向有：，在竖直方向有：
所以有：，即a=
又因为：a=
所以：E==
故答案为：mgh，