Question

【題目】在電場強度為E方向水平向右的勻強電場中，用一根長為L的絕緣細桿（質量不計）固定一個質量為m的電量為q帶正電的小球，細桿可繞軸O在豎直平面內自由轉動。現將桿從水平位置A輕輕釋放，在小球運動到最低點B的過程中.

求:（1）電場力對小球作多少功？ 小球的電勢能如何變化？

（2）A、B兩位置的電勢差多少？

（3）小球到達B點時的速度多大？

（4）在最低點時絕緣桿對小球的作用力？

Answer 1

【答案】（1）W=qEL；電場力做正功，電勢能減少；（2）EL（3）（4）3mg+2qE．

【解析】（1）電場力最小球做的功：W=qEL; 電場力做正功，電勢能減少；
（2）AB兩點的電勢差：U=EL
（3）根據動能定理得：mgL+qEL=mvB2-0
解得： ．
（4）根據牛頓第二定律得：F-mg=m
解得：F=3mg+2qE．