Question

(8分)如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E＝2.0×10⁴N/C，在A處有一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的質(zhì)點(diǎn)，所帶電荷量為q=+2.0×10^-4C,用一長(zhǎng)為L(zhǎng)＝600cm的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接。AO與電場(chǎng)線平行處于水平狀態(tài)，取g=10m/s² .現(xiàn)讓該質(zhì)點(diǎn)在A處?kù)o止釋放，求：

（1）質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)電場(chǎng)力做的功；
（2）質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度大小ν。

Answer 1

(1) 24J  （2）m/s 

解析試題分析：帶電質(zhì)點(diǎn)受到的重力mg=3N，
電場(chǎng)力Eq=4N，
其合力大小為5N，與水平方向夾角為37º，
故質(zhì)點(diǎn)由釋放后將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)，
下落高度h=Ltan37º=4.5m
（1）電場(chǎng)力做功W＝EqL＝24J
（2）由動(dòng)能定理得：EqL+mgh=,
代入數(shù)據(jù)得：v=m/s
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功問題。