题目内容
如图所示,水平光滑绝缘杆从物体A中心的孔穿过,A的质量为M,用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接,M>m,整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E.现仅使B带正电且电荷量大小为Q,发现A、B一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角.若仅使A带负电且电荷量大小为Q’,则A、B一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,则( )
分析:当B带正电荷时,分别对AB两物体受力分析,由牛顿第二定律列式,当A带负电荷时,分别对AB两物体受力分析,由牛顿第二定律列式,因M>m联立即可求的
解答:解:当B带正电荷时分别对AB受力分析,由牛顿第二定律可知
对A:QE-mgtanα=ma ①
对B:mgtanα=Ma ②
当A带负电荷时分别对AB受力分析,由牛顿第二定律可知
mgtanα=ma′③
Q′E-mgtanα=Ma′④
由①②③④联立解得
a=
gtanα
a′=gtanα
Q=mgtanα+
gtanα
Q′=mgtanα+Mgtanα
因M>m,故a′>a,Q′>Q
故选:D
对A:QE-mgtanα=ma ①
对B:mgtanα=Ma ②
当A带负电荷时分别对AB受力分析,由牛顿第二定律可知
mgtanα=ma′③
Q′E-mgtanα=Ma′④
由①②③④联立解得
a=
m |
M |
a′=gtanα
Q=mgtanα+
m2 |
M |
Q′=mgtanα+Mgtanα
因M>m,故a′>a,Q′>Q
故选:D
点评:本题考查分析物体受力的能力,受力分析时一定要选择合适的研究对象进行正确的受力分析
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