题目内容
【题目】如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求:
(1)棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;
(2)棒在运动过程中的最大动能。
(3)棒的最大电势能。(设O点处电势为零)
【答案】(1),方向向右(2)
(3)x0=L, ;当x0<L;当x0>L,
【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律,得解得,方向向右.
(2)设当棒进入电场x时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有
解得
由动能定理得:
(3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场,
则有: ,
得 x0=L;
当x0<L,棒不能全部进入电场,设进入电场x
根据动能定理得
解之得:
则
当x0>L,棒能全部进入电场,设进入电场x
得:
则
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