Question

如圖所示，一根光滑絕緣細桿與水平面成α=30°的角傾斜固定．細桿的一部分處在場強水平向右的勻強電場中，場強E=2×10⁴ N/C．在細桿上套有一個帶電荷量為q=

3

×10^-5 C、質量為m=3×10^-2 kg的小球．現(xiàn)使小球從細桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下，并從B點進入電場．已知A、B間的距離s₁=0.4m，g=10m/s²．試求：
（1）小球到達B點的速度大小；
（2）若小球從B點滑到C點距離S₀=0.4m，則小球到達C點的速度大小．

Answer 1

分析：分段應用動能定理，在AB段只有重力做功，BC段重力和電場力都做功．

解答：解：（1）由A到B，根據(jù)動能定理：
mgS1sinα=

1

2

m

V

2 B

代入數(shù)據(jù)解得V_B=2m/s                                      
（2）由B到C點應用動能定理：
mgS0sinα+qES0cosβ=

1

2

m

V

2 C

-

1

2

m

V

2 B

代入數(shù)據(jù)解得V_C=4m/s       
答：（1）小球到達B點的速度大小2m/s；
（2）小球到達C點的速度大小4m/s．

點評：本題考查了動能定理的應用，注意分析在全過程中哪些力對物體做功，是正功還是負功．