Question

【題目】如圖所示，一根光滑絕緣細桿與水平面成α=的角傾斜固定。細桿的一部分處在場強方向水平向右的勻強電場中，場強E=2×104N/C。在細桿上套有一個帶電荷量為q=1.732×105C、質量為m=3×102kg的負電小球。現使小球從細桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下，并從B點進入電場，小球在電場中滑至最遠處的C點。已知A、B間的距離x1=0.4m，g=10m/s2。求：

(1)小球在B點的速度vB；

(2)小球進入電場后滑行的最大距離x2；

(3)小球從A點滑至C點所用的時間t。

Answer 1

【答案】(1)2m/s(2)0.4m(3)0.8s

【解析】

(1) 由A到B，根據動能定理列出等式：

代入數據解得：

(2) 小球從細桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下，并從B點進入電場，小球在電場中滑至最遠處的C點，滑行到C點速度為零，對于小球的整個滑行過程，由動能定理得：

解得：

(3) 根據運動學公式得：

，

而總時間

t=tAB+tBC

解得：

t=0.8s