如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，有圆弧形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，圆心与管口在同一水平...
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问题详情：
如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，有
圆弧形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，圆心与管口在同一水平线上，管的半径为R，下端管口切线水平，离水平地面的距离为h，有一质量为m的带电荷量+q的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计，小球从下端管口飞出时，管壁对小球的作用力为4mg，g取10 m/s2。求：
(1)小球运动到管口B时的速度大小。
(2)匀强电场的场强。
(3)若R=0.3 m，h=5.0 m，小球落地时的速度大小。
【回答】
(1)
(2)
(3)2
m/s
【解析】(1)小球从下端管口飞出时，由牛顿第二定律得：FN-mg=m
，解得：vB=
(2)小球从A运动到管口B的过程中，由动能定理得：mgR+qER=
m
解得：E=
(3)小球离开管口B后，水平方向做匀加速运动，竖直方向做自由落体运动，则有：
竖直方向：h=
gt2
解得：t=1 s，vy=gt=10 m/s
水平方向：qE=ma，vx=vB+at，解得：vx=8 m/s
故：v=
=2
m/s
知识点：带电粒子在电场中的运动
题型：计算题
