一个质量为m,带正电的小球,在竖直向上的匀强电场中,从高h处自由下落,在绝缘地面上以愿速度反弹,已知电场力是重力的一半,问小球反弹高度为h/3时,小球速度有多大?

题目

一个质量为m,带正电的小球,在竖直向上的匀强电场中,从高h处自由下落,在绝缘地面上以愿速度反弹,已知电场力是重力的一半,问小球反弹高度为h/3时,小球速度有多大?

答案

电场力的功W+重力的功W'=小球获得的动能(1/2)Mv^2
正电荷在竖直向上的匀强电场中受向上的电场力
W=-(1/3)mg(h-h/3)=-(2/9)mgh
W'=mg(h-h/3)=(2/3)mgh
(1/2)mV^2=(2/3)mgh-(2/9)mgh=(4/9)mgh
小球速度V=(2/3)根号(2gh)