Question

【題目】如圖所示，一根長L＝1.5m的光滑絕緣細直桿MN，豎直固定在場強為E＝1.0×105 N/C、與水平方向成θ＝30°角的傾斜向上的勻強電場中．桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6C，質量m＝1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動(靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2)

(1)小球B開始運動時的加速度為多大？

(2)小球B的速度最大時，距M端的高度h1為多大？

Answer 1

【答案】(1)a＝3.2 m/s2 (2)h1＝0.9m

【解析】(1)開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，

由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得a＝3.2m/s2

(2)小球B向下運動，受A的斥力增大，加速度減小，速度增大，當小球B速度最大時合力減為零，即

代入數(shù)據(jù)解得：h1＝0.9m.