Question

【题目】如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°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负电的小球，带电量为q＝1×10﹣5C、质量为m＝3×10﹣2kg．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x1＝0.4m，g＝10m/s2．求：

（1）小球通过B点时的速度大小VB；

（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；

（3）试画出小球从A点运动到C点过程中的v﹣t图象。

Answer 1

【答案】（1）2m/s （2）0.4m （3）

【解析】

（1）对小球，AB过程，根据牛顿第二定律可得，

初速度为零，由位移速度公式可得，

联立解得；

（2）对小球，BC过程，根据牛顿第二定律：，

初速度为，末速度为零，故根据位移速度公式可得，

联立解得

（3）小球在AB段做初速度为零，末速度为2m/s的匀加速直线运动，经历时间为，在BC段做初速度为2m/s，末速度为零的匀减速直线运动，经历的时间为，即在0.8s末速度为零，v-t图像如图所示：