问题 问答题

一个带电小球处于匀强电场(图中未画出电场线)中的A点,小球质量为m,带电量为-q,将小球由静止释放后沿直线运动到B点,所用时间为t,AB间距离为L,AB两点连线与水平面间的夹角为θ,求:

(1)小球运动到B点时的速度大小为多少?

(2)若选A点为电势零位置,则小球在B点时具有的电势能为多少?

答案

(1)小球释放后受重力和电场力作用,从A到B做匀加速直线运动.

由L=

0+vB
2
t得 vB=
2L
t

(2)小球从A到B运动过程中,重力势能、动能和电势能这三种形式的能发生变化

重力势能增加量为△Ep=mgLsinθ

动能增加量为△EK=

1
2
mvB2

电势能一定减少,设小球在B点时具有的电势能为EB

则电势能的减少量为△E=EA-EB=-EB

根据能量转化和守恒定律可得△Ep+△EK=△E

即  mgLsinθ+

1
2
mvB2=-EB

解得EB=-mgLsinθ-

2mL2
t2
 

答:

(1)小球运动到B点时的速度大小为

2L
t

(2)若选A点为电势零位置,则小球在B点时具有的电势能为-mgLsinθ-

2mL2
t2

问答题
单项选择题 A1型题