Question

【题目】一根光滑的绝缘直杆与水平面成α=30°角倾斜放置，其BC部分在水平向右的匀强电场中，电场强度E=2×104N／C，在细杆 上套一个电荷量q=×10-5C带负电的小球，m=3×10－2kg．今使小球从静止起沿杆下滑，从B点进入电场，如图，已知AB=1m，g取10m/s2.试问:

（1）小球进入电场后能滑行多远？

（2）小球从A滑至最远处的时间是多少？

Answer 1

【答案】1m， s

【解析】在AB段加速度 a1=gsin30°=5m/s

运动到B点的速度vB,则有：2a1d=vB，vB=2a1d=10 m/s

运动到B点时间

进入电场,电场力F=qEcos30° 方向沿杆向上,加速度为a2

mgsin30-qEcos30=ma2

解得：a2=gsin30-qEcos30=-5m/s

加速度a2方向沿杆向上，做减速运动.到达最远处速度为0，设最远处距离B点为x

则2a2x=0-vB

解得x=1m

在电场运动时间

总时间=t1+t2=s≈1.26s