Question

如图，有一水平向左的匀强电场，场强为E＝1.25×10^4N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°

如图，有一水平向左的匀强电场，场强为E＝1.25×10^4N/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＝9.0×109 N•m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝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？ （要详细的受力分析，最好把图画出来，谢谢）

Answer 1

这个题不难，我简单告诉你怎么做。受力分析
1)先读懂题,，知道M对B的斥力越来越大
受力分析，知B受4个力，重力，支持力，M对B的斥力，和电场力。求出B的重力的下滑分力，和电场力的沿斜面向上的力。然后求出
斜面方向B所受的合外力，再利用F=ma求解，得出加速度。
2)速度最大，加速度为0。即算出F（MN）+F（电斜向上）=F（G下滑）。
列式F（MN）+F（电斜向上）=F（G下滑），里面可求出r。

追问

X轴方向。FX=qE-kqQcos37/L^2=ma.
Y轴方向。FY=mg-sin37kqQ/L^2=ma.
是这样列出吗？但是怎么解呢？
为什么受到支持力？运动方向是跟库仑力一样吗？

追答

1，mgsin37°-qEcos 37°-kqQ/L^2=ma
2，mgsin37°-qEcos 37°-kqQ/r^2=0

追问

为什么受到支持力？运动方向是跟库仑力一样吗？

追答

因为小球的重力和电场力可以分解为垂直于斜面的力，那么，它就一定受支持力。运动方向沿斜面向下。

追问

这我又不懂了，运动方向是怎么判断的，为什么沿斜面向下?我还以为是向上的
这个判断力的好像好难..

追答

你算算，mgsin37°-qEcos 37°-kqQ/L^2=？先算出来，如果结果大于0则一定沿斜面向下滑，如果小于0，那就是沿斜面向上滑，但是，这题不会算出等于0

追问

刚接触这个，qEcos 37°这个是？

追答

B所受的电场力的沿斜面向上的分力

追问

在考试的时候，若分析少了支持力，应该是没有什么影响的吧，我到现在都不懂这个支持力..

追答

没影响的，我上高中时，就有意不去画支持力，以节省那1秒。支持力必须要懂，你想想，如果斜面不去支持着B，B还会不掉下来？你坐在椅子上，若少了支持力，你还会坐得安稳？别急，慢慢来，别担心。以后，先读题目，随手圈划关键处，问自己：有几个力，要不要考虑重力，要不要考虑支持力。然后正确画受力图，再列式，解答。祝你学好物理，物理很有趣啊！

追问

物理是有趣，但是很难，这个球是放在杆上面吗？我以为不是在杆上的..
对于这些（1）匀速直线运动，就要合力为零。（2）能做直线运动就要合力跟运动方向一致。（3）速度最大时就要合力为零，这些是怎么理解的呢？

追答

题中很醒目的一行字啊：“另一带电小球B穿在杆上可自由滑动”！
（1）匀速直线运动，就要合外力为零。——牛顿第一运动定律
（2）能做直线运动就要合外力跟运动方向在同一直线上。——请你亲自翻翻物理课本的曲线运动的概念
（3）速度最大时就要合外力为零。——F=ma；速度和加速度的关系：自己去翻翻课本