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=
t得 vB=0+vB 2 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=
mvB21 2
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电=EA-EB=-EB
根据能量转化和守恒定律可得△Ep+△EK=△E电
即 mgLsinθ+
mvB2=-EB1 2
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