Question

【題目】如圖所示，一根長為2 m的絕緣細管AB被置于勻強電場E中，其A、B兩端正好處于電場的左右邊界上，傾角α=37°,電場強度E=103 V/m，方向豎直向下，管內有一個帶負電的小球，重G=10-3 N,電荷量q=2×10-6 C，從A點由靜止開始運動，已知小球與管壁的動摩擦因數為0．5，求小球從B點射出時的速度是多少？（取g=10 m/s2；sin37°=0．6，cos37°=0．8）

Answer 1

【答案】2m/s．

【解析】

試題分析：以小球為研究對象，分析受力情況，作出力圖，如圖．根據平衡條件得到，

管子對小球的壓力N=（qE-mg）cos37°=（2×10-6×103-10-4×10）×0．8N=8×10-4N

小球運動過程中所受的摩擦力的大小f=μN=0．5×8×10-4N=4×10-4N

小球從A到B的過程中，根據動能定理得（F-mg）Lsin37°-fL=mv2

代入解得，小球從B點射出時的速度v=2m/s．