Question

如图所示，虚线MN下方存在竖直向上的匀强电场，场强E=2×10 3 V/m，电场区域上方有一竖直放置长为l=0.5m

如图所示，虚线MN下方存在竖直向上的匀强电场，场强E=2×10 3 V/m，电场区域上方有一竖直放置长为l=0.5m的轻质绝缘细杆，细杆的上下两端分别固定一个带电小球A、B，它们的质量均为m=0.01kg，A带正电，电量为q 1 =2.5×10 -4 C；B带负电，电荷量q 2 =5×10 -5 C，B到MN的距离h=0.05m。现将轻杆由静止释放（g取10m/s 2 ），求： （1）小球B刚进入匀强电场后的加速度大小。 （2）从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间。 （3）小球B向下运动离M、N的最大距离。

Answer 1

解：（1）小球B刚进入电场时，以A、B球及轻杆为一整体，做加速度为a的匀加速运动 由牛顿第二定律： 得： （2）B球进入电场前，A、B球及轻杆整体做自由落体运动，时间t 1 得： B球进入电场瞬间速度： 从B球进入电场到A球刚要进入电场过程，A、B球整体做匀加速运动，时间t 2 解方程得： 从开始运动到A刚要进入匀强电场过程中的时间 （3）设小球B向下运动离MN最大距离为S，A、B球整体从开始运动到到达最低点过程，由动能定理：   得：S=1.3m