Question

如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球靜止在絕緣水平面上，某時(shí)刻，給小球加某方向上的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球騰空沿與水平面成30°角的直線飛去.電場(chǎng)力的大小恒為，小球經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t的飛行，將所加電場(chǎng)方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°，再經(jīng)過(guò)撤去電場(chǎng).小球在重力的作用下落回水平面，求：

（1）落回點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)相距多遠(yuǎn)？

   （2）小球的飛行時(shí)間.

Answer 1

（1）電場(chǎng)方向未變之前，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)受力分析，設(shè)電場(chǎng)力與飛行方向夾角為，小球飛行的加速度為

①

②

解得

  

小球沿著直線飛行的距離③

速度④

電場(chǎng)方向改變之后，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)受力分析，因合力方向與飛行方向在一條直線上，只是方向相反，所以，小球仍然沿原直線飛行，速度越來(lái)越小。

此時(shí)加速度⑤

經(jīng)過(guò)時(shí)間，物體的速度⑥

在時(shí)間內(nèi)，小球飛行的距離⑦ 

當(dāng)速度等于時(shí)，撤去電場(chǎng)，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以落回點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)相距

⑧ 

（2）設(shè)在經(jīng)過(guò)T時(shí)間落回地面

⑨

解得  

小球總的飛行時(shí)間為