◎ 题目

如图所示，在场强为E的匀强电场中，一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动，另一端有一个带正电的小球，电荷量为q，质量为m，将细杆从水平位置A自由释放运动至最低点B处的过程中： （1）请说明电势能如何变化？变化了多少？ （2）求出小球在最低点时的动能？ （3）求在最低点时绝缘杆对小球的作用力？

◎ 答案

（1）因为由A到B过程中电场力做正功，所以电势能减小．减小的电势能等于电场力做功：△EP=W=qEl （2）小球运动到最低点的过程中，重力和电场力做功，由动能定理得：mgl+qEl= 1 2 mv2-0 EK= 1 2 mv2=mgl+qEl （3）整理得：v= 2(mg+qE)l m ，即小球在最低点的速率． 在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=m v2 l 将v代人公式，整理得：T=3mg+2Eq    故最低点绝缘杆对小球的作用力T=3mg+2Eq． 答：：（1）电势能减小．减小的电势能等于电场力做功为W=qEl （2）小球运动到最低点的动能为mgl+qEl （3）在最低点时绝缘杆对小球的作用力为3mg+2Eq．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在场强为E的匀强电场中，一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动，另一端有一个带正电的小球，电荷量为q，质量为m，将细杆从水平位置A自由释放运动至最低点…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【电势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。