Question

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荷量为q=

3

×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．已知A、B间的距离s₁=0.4m，g=10m/s²．试求：
（1）小球到达B点的速度大小；
（2）若小球从B点滑到C点距离S₀=0.4m，则小球到达C点的速度大小．

Answer 1

分析：分段应用动能定理，在AB段只有重力做功，BC段重力和电场力都做功．

解答：解：（1）由A到B，根据动能定理：
mgS1sinα=

1

2

m

V

2 B

代入数据解得V_B=2m/s                                      
（2）由B到C点应用动能定理：
mgS0sinα+qES0cosβ=

1

2

m

V

2 C

-

1

2

m

V

2 B

代入数据解得V_C=4m/s       
答：（1）小球到达B点的速度大小2m/s；
（2）小球到达C点的速度大小4m/s．

点评：本题考查了动能定理的应用，注意分析在全过程中哪些力对物体做功，是正功还是负功．