题目内容
【题目】如图,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),。x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电荷量为q,A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电荷量qA;
(2)剪断细线后,求B球的最大速度vm。
【答案】(1) qA=-4q (2) 略
【解析】(1)A、B两球静止时,A球所处位置场强为
B球所处位置场强为
对A、B由整体法得:2mg+qAE1-qE2=0
解得:qA=-4q
(2)当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为x0,则有mg=qE,
即
解得:x0=3L
当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为3L
运动过程中,电场力大小线性变化,所以由动能定理得: , ,
解得:
点睛: 该题中,两个小球受到的力是变力,要根据它们受力变化的规律,正确分析得出它们运动的规律,然后才能做出正确的结论.题目的难度比较大.
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