Question

一道有关电场的问题

8、如图所示，质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，当杆OA转过37时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若在转动过程中杆OA所能转过的最大角度为m，则cosm =_________。（已知sin37=0.6，cos37=0.8）

关键是第二空 第一空我知道是用力矩平衡做

Answer 1

因为整个装置摆动是有对称性的，而OA杆转过37度时，小球A的速度最大，说明这时的位置是平衡位置，即OA杆可转过的最大角度必是　2*37度＝74度，即　m＝74度。
cosm＝cos74度＝cos( 2 * 37度)＝( cos37度)^2－(sin37度)^2＝0.8^2－0.6^2＝0.28

追问

为什么整个装置摆动是有对称性的？

追答

因为整个装置受到的重力、电场力都是恒力，就象单摆的摆动一样，以平衡位置为对称点。