题目内容
【题目】如图所示,在电场强度为E=1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2 kg、电荷量为q=5×10-6 C、带正电的小球.细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中.
(1)电场力对小球做功多少?小球电势能如何变化?
(2)小球在最低点的动能为多少?
【答案】(1)5×10-2 J.小球电势能减少.(2)2.05 J.
【解析】(1)电场力做功仅与初末位置有关.
W电=qE·L=5×10-6×1×104×1 J=5×10-2 J.
电场力做正功小球电势能减少.
(2)由动能定理得:mgL+W电=EkB-0
所以EkB=0.2×10×1 J+5×10-2 J=2.05 J.
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