Question

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

  　　（1）带电小球在B点的速度v_B；

  　　（2）带电小球进入电场后滑行最大距离x₂；

  　　（3）带电小球从A点滑至C点的时间是多少?

Answer 1

解析：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒

可得     （6分）

   （2）小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿定律可得加速度a₂

小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为

     （6分）

（3）小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为

        

小球从A到C的平均速度为

    可得