Question

一根光滑的绝缘细杆与水平成倾斜放置，其BC部分在向右的匀强电场中，电场强度E＝2×10⁴N/C，在细杆上套一个带负电的电量q=1.73×10^-5C,质量m＝3×10^-2kg的小球，今使小球由A点静止沿杆下滑从B点进入电场，已知AB长为,如图，求：

（1）小球进入电场后还能滑行多远？

（2）小球从A滑至最远时间是多少？

Answer

（1） ···6分

（2）

【解析】本题考查带电粒子在电场中的加速，应先分析受力情况，判断做功情况，再由动能定理或牛顿第二定律求解

(1) 小球在AB段滑动过程中，只有重力做功，由机械能守恒

(2) mgLsinα＝mv

(3) 可得vB＝m/s.

小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度

a2＝

小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为

x2＝＝1m.

(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

vAB＝ vBC＝

小球从A到C的平均速度为

x1＋x2＝t＝t

可得t＝