Question

【題目】如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m，空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg，帶電量的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從A點(diǎn)水平飛入凹槽，撞在D點(diǎn)，D與O的連線與水平方向的夾角為，試求：

（1）小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用時(shí)間；

（2）電場強(qiáng)度E的大小

（3）從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小球電勢能的變化量；（重力加速度為）

Answer 1

【答案】（1）0.16s；（2）300V/m；（3）9.6×10-2J。

【解析】

（1）水平方向上，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)

R+Rcosθ=v0t

解得

（2）在豎直方向上，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

mg+qE=ma

解得

（3）由勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，有

UAD=ERsinθ=96V
△E＝qUAD＝9.6×102J