Question

【题目】如图所示，一根长L＝1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105 N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6C，质量m＝1.0×10－2kg.现将小球B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)

(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，距M端的高度h1为多大？

Answer 1

【答案】(1)a＝3.2 m/s2 (2)h1＝0.9m

【解析】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，

由牛顿第二定律得

代入数据解得a＝3.2m/s2

(2)小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球B速度最大时合力减为零，即

代入数据解得：h1＝0.9m.