Question

在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中

在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m的电量为q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。求（1）电场对小球做多少功？小球的电势能是增加还是减少？原因是什么？（2）A、B两位置的电势差为多少？（3）小球到达B点时的速度多大？（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力？

Answer 1

1. 电场力做功W=EqL。电势能减少，因为电场力做正功。

2. UAB=EL

3. mgL+EqL=(1/2)mV^2,     V=[2(mgL+EqL)/m]^(1/2)

4. T-mg=mV^2/L

       T=3mg+2Eq

Answer 2

(1)W=FS=EqL正功，所以电势能减小
(2)U=EL
(3)(1/2)mv^2=mgL+EqL
v=根号下(2(mgL+EqL)/m)
(4)F=mg+mv^2/L=3mg+2Eq