Question

一根光滑的绝缘细杆与水平成30°倾斜放置一根光滑的绝缘细杆与水平成a=30倾斜放置，

一根光滑的绝缘细杆与水平成a=30倾斜放置，其BC部分在水平的匀强电场中，电场强度E=2*10^4N/C，在细杆上套一个带负电荷的小球，电量q=1.73*10^-5C，质量m=3*10^-2kg，今使小球由静止沿杆下滑从B点进入电场，已知AB长为d=1m.取g=10m/s^2.求小球从A滑至最远时间是多少
还有一个问题 小球进入电场后还能滑行多远

Answer 1

在AB段加速度 a1=gsin30°=5m/s²
运动到B点的速度vB，则有：2a1d=vB² ，vB²=2a1d=10 m/s
运动到B点时间 t1=vB/a1=√10 /5 s
进入电场，电场力F=qEcos30° 方向沿杆向上，加速度为a2
mgsin30-qEcos30=ma2
a2=gsin30-qEcos30/m=5-2*10^4×1.73*10^-5×√3 /2×3*10^-2=-5m/s²
加速度a2方向沿杆向上，做减速运动。
到达最远处速度为0，设最远处距离B点为x
2a2x=0-vB²
2×(-5)x=-10

x=1m
在电场运动时间 t2=(0-vB)/a2=√10 /5 s
总时间=t1+t2=2√10 /5