Question

在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=

在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10-6C带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，电场力对小球作功多少？A、B两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B点时的速度多大？取g=10m/s2．

Answer 1

电场力最小球作的功：W=qEL=5×10^-6×10⁴×1J=5×10^-2J
电场力做正功，电势能减少；AB两点间的电势差：U=EL=10⁴×1V=10⁴V
根据动能定理得：mgL+qEL=

1

2

mv_B²-0
解得：v_B═

2(mg+qE)L m

＝

2×(2+5×10?6×104) 0.2

m/s=4.5m/s．
答：电场力对小球作功5×10^-2J，AB两点间的电势差为10⁴V，电势能减小，小球到达B点时的速度是4.5m/s