Question

把一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球放在光滑水平面上，水平面上方有一方向向東的勻強(qiáng)電場(chǎng)，用手按住小球使其靜止在P點(diǎn)，現(xiàn)在突然放開(kāi)手，并設(shè)法使小球突然獲得一水平向西的速度v，并且在小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，對(duì)小球施加一水平向北、大小為F的恒力（圖中未畫(huà)出），當(dāng)小球向西運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的速度大小也為v，求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；
（2）小球向西運(yùn)動(dòng)的最大距離．

Answer 1

（1）設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，在東西方向上小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，
設(shè)其加速度大小為a₁，小球向西運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的時(shí)間為t，則有：
qE=ma₁  ①
v=a₁t　②
設(shè)在南北方向上，小球的加速度大小為a₂，則有：
F=ma₂　③
v=a₂t　④
聯(lián)立解得：E=

F

q

　⑤
（2）在東西方向上，設(shè)小球向西運(yùn)動(dòng)的最大距離為x，有：
V²=2a₁x　⑥
聯(lián)立解得：x=

mv2

2F

答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

F

q

；
（2）小球向西運(yùn)動(dòng)的最大距離

mv2

2F

．