Question

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。（用m、q、α、v₀、S表示）

求：（1）该匀强电场的场强E的大小和方向；（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。

Answer

（1），θ=arctan方向斜向上

（2）

【解析】试题分析：（1）斜上抛至最高点A时为的速度：vA=v0cosα 方向水平向右．

由于AA′段沿水平方向直线运动，带电小球从A运动到A′过程中作匀减速运动，有：（v0cosα）2=2as

则场强的大小为：

场强的方向为：

即：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：

从O到A时粒子在竖直方向以v=v0sinα加速度为g向上做匀减速直线运动，则从O到A和从A返回的时间：

故总时间为：t=t1+t2=

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题要注意分析题意，明确粒子在电场中做直线运动则受合力一定沿运动方向所在的直线；同时注意运动的合成与分解的应用，注意斜抛运动可分解为水平方向的匀速和竖直方向的匀加速直线运动。