题目内容
【题目】如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带负电的小球,带电量为q=1×10﹣5C、质量为m=3×10﹣2kg.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离x1=0.4m,g=10m/s2.求:
(1)小球通过B点时的速度大小VB;
(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;
(3)试画出小球从A点运动到C点过程中的v﹣t图象。
【答案】(1)2m/s (2)0.4m (3)
【解析】
(1)对小球,AB过程,根据牛顿第二定律可得,
初速度为零,由位移速度公式可得,
联立解得;
(2)对小球,BC过程,根据牛顿第二定律:,
初速度为,末速度为零,故根据位移速度公式可得,
联立解得
(3)小球在AB段做初速度为零,末速度为2m/s的匀加速直线运动,经历时间为,在BC段做初速度为2m/s,末速度为零的匀减速直线运动,经历的时间为,即在0.8s末速度为零,v-t图像如图所示:
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