Question

【题目】在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m的电量为q带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中。求：

(1)小球的电势能如何变化？

(2)A、B两位置的电势差多少？

(3)小球到达B点时的速度多大？

(4)在最低点时绝缘杆对小球的作用力？

Answer 1

【答案】（1）电势能减少；（2）EL；（3）；（4），方向向上。

【解析】

（1）电场力做正功电势能减少；
（2）根据U=Ed求AB两点的电势差；
（3）根据动能定理求出小球到达B点的速度；
（4）在最低点，根据径向的合力提供向心力求出杆对小球的作用力．

（1）从A到B，电场力对小球做正功，电势能减少；
（2）AB两点的电势差：U=EL
（3）根据动能定理得：mgL+qEL=mvB2-0
解得：．
（4）根据牛顿第二定律得：F-mg=m
解得：F=3mg+2qE．