Question

一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v₀自离地面h高度处做平抛运动．不计空气阻力，开始时空间没有任何的电场或磁场，重力加速度为g，求：

（1）小球自抛出点到P点的水平位移x的大小．

（2）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度E多大？

Answer

（1）小球自抛出点到P点的水平位移x的大小为v0．

（2）电场强度E为．

【解析】

试题分析：（1）小球在重力场中做平抛运动，由平抛运动的规律可得出水平方向的位移x；

（2）小球水平抛出后做匀速直线运动，电场力与重力平衡，根据场强的定义求解场强；

【解析】
（1）设小球水平位移为x，落地时间为t，则根据平抛运动有，

水平方向 x=vot

竖直方向 h=gt2

得：x=v0

（2）要使小球水平抛出后做匀速直线运动，小球所受合力应该为零，所以所加匀强电场方向竖直向上，大小设为E，根据平衡条件，有：

mg=Eq

可得：E=

答：

（1）小球自抛出点到P点的水平位移x的大小为v0．

（2）电场强度E为．

【点评】本题考查带电粒子在复合场中的运动问题，要转换思维，当作力学去处理，在分析小球运动情况的基础上，运用力学的基本规律进行解答．