题目

如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q（q>0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求 （1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比； （2）A点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小。 答案：（1）3:1（2）（3） 【解析】 （1）设带电小球M、N抛出初速度均为v0，则它们进入电场时的水平速度仍为v0；MN在电场中的运动时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2；由运动公式可得： v0-at=0         ①  ②   ③ 联立①②③解得： ④ （2）设A点距离电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，则；  ⑤  ⑥ 因为M在电场中做匀加速直线运动，则  ⑦ 由①②⑤⑥⑦可得h=⑧ 【考点定位】带电粒子在复合场中的运动；动能定理 【名师点睛】此题是带电粒子在电场及重力场的复合场中的运动问题；关键是分析粒子的受力情况，分析粒子在水平及竖直方向的运动性质，搞清物理过程；灵活选取物理规律列方程.

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