◎ 题目

如图所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg，带电量为q=l×10-6C，置于光滑绝缘水平面上的A点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB=1.5m/s，此时小球的位移为S=0.15m．求此匀强电场场强E的取值范围．（g=10m/s．）  某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEScosθ= 1 2 m v 2B -0得E= m v 2B 2qScosθ = 75000 cosθ V/m．由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误．该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充．

◎ 答案

该同学所得结论有不完善之处． 为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力，即：qEsinθ≤mg 所以tgθ≤ mg m v 2B 2S = 2Sg v 2B = 2×0.15×10 2.25 = 4 3 E≤ mg qsinθ = 1×10-2×10 1×10-6× 4 5 V/m=1.25×105V/m 即：7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg，带电量为q=l×10-6C，置于光滑绝缘水平面上的A点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。