Question

【題目】如圖所示，一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成α=的角傾斜固定。細(xì)桿的一部分處在場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=2×104N/C。在細(xì)桿上套有一個(gè)帶電荷量為q=1.732×105C、質(zhì)量為m=3×102kg的負(fù)電小球�，F(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開(kāi)始沿桿滑下，并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，小球在電場(chǎng)中滑至最遠(yuǎn)處的C點(diǎn)。已知A、B間的距離x1=0.4m，g=10m/s2。求：

(1)小球在B點(diǎn)的速度vB；

(2)小球進(jìn)入電場(chǎng)后滑行的最大距離x2；

(3)小球從A點(diǎn)滑至C點(diǎn)所用的時(shí)間t。

Answer 1

【答案】(1)2m/s(2)0.4m(3)0.8s

【解析】

(1) 由A到B，根據(jù)動(dòng)能定理列出等式：

代入數(shù)據(jù)解得：

(2) 小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開(kāi)始沿桿滑下，并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，小球在電場(chǎng)中滑至最遠(yuǎn)處的C點(diǎn)，滑行到C點(diǎn)速度為零，對(duì)于小球的整個(gè)滑行過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

解得：

(3) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

，

而總時(shí)間

t=tAB+tBC

解得：

t=0.8s