Question

【题目】如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°的角倾斜固定．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＝2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q＝－1.73×10－5 C、质量为m＝3×10－2 kg的小球．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＝0.4 m，g＝10 m/s2.求：

(1)小球在B点的速度vB；

(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；

Answer 1

【答案】(1)2m/s（2）0.4m

【解析】

(1)小球在AB段运动的过程中，机械能守恒，结合机械能守恒定律求出小球在B点的速度大小；

(2)根据牛顿第二定律求出小球进入电场后的加速度大小，结合速度位移公式求出小球进入电场后滑行的最大距离。

(1) 小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒

代入数据解得vB=2m/s；

(2) 小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度：

小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为：

。