Question

高二物理：请写出详细过程，谢谢

4.竖直面内固定一个V字形光滑绝缘支架如图1.2-5，直杆AO 、BO与水平面夹角都是a，各套着一个质量均为m的小球，AO杆上小球带正电，电荷量为2q，BO杆上小球带正电，电荷量为q .让两个小球从同一高度自由释放，问下滑到离水平面多高时，两小球的速度达到最大？（静电力常量为k，两小球始终能看作点电荷

Answer 1

AB两球受到的重力相同和电荷力相反，所以将以数值大小相同的加速度沿着导轨运动
两球在导轨方向上的受力为重力和电荷力在导轨上的分量，
F=m*g*sina-K*2*q*q*cosa/L^2
由题知道，F最开始大于0，加速下滑，当F=0时，加速度为0，速度最大
m*g*sina=K*2*q*q*cosa/L^2
L^2=(K*2*q*q*cosa)/(m*g*sina)
tana=h/(0.5*L)=2h/L
h=tana*L/2=(K*q*q*tana/2*m*g)的开平方

追问

F=m*g*sina-K*2*q*q*cosa/L^2请问这一步怎么列出来的？

追答

小球运动方向一定是沿着轨道的，说明垂直轨道的力一定平衡，可以不分析了，只分析小球沿着轨道的受力就好了，
重力沿着轨道的分力就是m*g*sina，电荷力的分力就是-K*2*q*q*cosa/L^2