Question

如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=10³ V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10^-3 N,电荷量q=2×10^-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0．5，求小球从B点射出时的速度是多少？（取g=10 m/s²；sin37°=0．6，cos37°=0．8）

Answer

2m/s．

【解析】

试题分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图．根据平衡条件得到，

管子对小球的压力N=（qE-mg）cos37°=（2×10-6×103-10-4×10）×0．8N=8×10-4N

小球运动过程中所受的摩擦力的大小f=μN=0．5×8×10-4N=4×10-4N

小球从A到B的过程中，根据动能定理得（F-mg）Lsin37°-fL=mv2

代入解得，小球从B点射出时的速度v=2m/s．

考点：物体的平衡；动能定理

【名师点睛】本题分析受力情况是解题的基础．运用动能定理时，要确定哪些力做功，不能遗漏．涉及力在空间上效果，首先要想到动能定理。