题目内容
如图所示,长为
的绝缘轻杆可绕杆固定轴
在竖直面内无摩擦转动,小球A电量为-q、小球B电量为+q,两球分别固定于杆的两端,AO=2BO,开始两球保持静止,杆与竖直方向夹角为
。当加一场强为E且竖直向下的匀强电场后杆转动,转动过程中杆受的最大力矩是__________,B球获得的最大动能是___________。![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241335406662642.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540510280.png)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540603297.png)
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Eqlsin
, ![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540884886.png)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540884886.png)
当杆与电场垂直时力矩最大,最大值为Eqlsin
;
由开始两球保持静止,可得
,得
,根据角速度相等有![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133541118554.png)
电场力对两小球均做正功,有![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241335411492179.png)
解得:B球获得的最大动能为
。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540603297.png)
由开始两球保持静止,可得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241335410251046.png)
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电场力对两小球均做正功,有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241335411492179.png)
解得:B球获得的最大动能为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824133540884886.png)
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