Question

如图所示，有一水平向右的匀强电场，场强为E＝1.25×10 4 N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝

如图所示，有一水平向右的匀强电场，场强为E＝1.25×10 4 N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10 －6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10 －6 C，质量m＝1.0×10 －2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k＝9.0×10 9 N·m 2 /C 2 ，取g＝10 m/s 2 ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ (2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？

Answer 1

解：(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 mgsinθ－ －qEcosθ＝ma 解得a＝gsinθ－ 代入数据解得a＝3.2 m/s 2 (2)小球B速度最大时合力为零，即 ＋qEcosθ＝mgsinθ 解得r 1 ＝ 代入数据解得r＝0.9 m