题目内容
如图所示，在光滑绝缘水平面上方AB区间内存在水平向右的匀强电场，现有一根电荷分布均匀的绝缘细橡胶棒以v0=20m/s的初速度沿水平面从右侧进入电场区域，已知AB宽度D=1.0m，电场强度E=4×105N/C，绝缘细橡胶棒带电量q=+5×10-5C，质量m=0.01kg，长度L=0.072m，则细橡胶棒在电场内的过程中增加的电势能最大值为分析：当细棒全部进入电场中，停止运动时棒的动能全部转化为电势能时，电势能最大．根据功能关系和动能定理列式求解．
解答：解：当细棒全部进入电场中，停止运动时棒的动能全部转化为电势能时，电势能最大，则根据功能关系得：最大的电势能为 Epm=
m
=
×0.01×202J=2J．
细橡胶棒从开始到刚好全部进入电场时，电场力做功为 W=-
L=-
×0.072J=-0.72J
根据动能定理得：
W=
mv2-
m
解得：v=
=
m/s=16m/s．
故答案为：2；16
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| 1 |
| 2 |
细橡胶棒从开始到刚好全部进入电场时，电场力做功为 W=-
| 0+qE |
| 2 |
| 5×10-5×4×105 |
| 2 |
根据动能定理得：
W=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
解得：v=
|
202-
|
故答案为：2；16
点评：解决本题的关键是掌握功能关系，能正确计算电场力做功，要注意细棒所受的电场力均匀增大，电场力的平均值等于初末状态时电场力的平均值．
练习册系列答案
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