物理
如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知A、B间的距离x1=0.4m,g=10m/s2.求: (1)小球在B点的速度vB;(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;(3)小球从A点滑至C点所用的时间t.

2019-06-26

如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知A、B间的距离x1=0.4m,g=10m/s2.求:

(1)小球在B点的速度vB
(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2
(3)小球从A点滑至C点所用的时间t.
优质解答
(1)由A到B,根据动能定理列出等式:
mgx1sinα=
1
2
m
v
2
B

代入数据解得VB=2m/s  
(2)小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点,滑行到C点速度为零.
对于小球的整个滑行过程,由动能定理得:
  mg(x1+x2)sinα-qEx2cosα=0
则得 x2=0.4m,
(3)根据运动学公式得:
x1+x2=
0+v
2
×tAB+
v+0
2
×tBC
而总时间 t=tAB+tBC
解得:t=0.8s,
答:(1)小球在B点的速度大小是2m/s;
(2)小球进入电场后滑行的最大距离是0.4m;
(3)小球从A点滑至C点所用的时间是0.8s.
(1)由A到B,根据动能定理列出等式:
mgx1sinα=
1
2
m
v
2
B

代入数据解得VB=2m/s  
(2)小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点,滑行到C点速度为零.
对于小球的整个滑行过程,由动能定理得:
  mg(x1+x2)sinα-qEx2cosα=0
则得 x2=0.4m,
(3)根据运动学公式得:
x1+x2=
0+v
2
×tAB+
v+0
2
×tBC
而总时间 t=tAB+tBC
解得:t=0.8s,
答:(1)小球在B点的速度大小是2m/s;
(2)小球进入电场后滑行的最大距离是0.4m;
(3)小球从A点滑至C点所用的时间是0.8s.
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