题目内容

【题目】如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α30°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E2×104N/C.在细杆上套有一个带负电的小球,带电量为q1×105C、质量为m3×102kg.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x10.4mg10m/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vt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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