题目内容
【题目】在电场强度为E=105N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10-6C带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,电场力对小球作功多少?A、B两位置的电势差多少?小球的电势能如何变化?小球到达B点时的速度多大?取g=10m/s2
【答案】(1)0.5J(2)105V(3)减少(4)5m/s
【解析】试题分析:根据恒力做功的公式求电场力做的功;根据电场力做功情况判断电势能如何变化;由电势差的定义式求出AB两点的电势差;根据动能定理求出小球到达B点的速度。
电场力对小球做的功为:W=qEL=5×10-6×105×1J=0.5J;静电力做正功,电势能减少,故小球的电势能减少了0.5J;
AB两点间的电势差:U=EL=105×1V=105V;
由A到B根据动能定理得: ,带入数据解得:
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