题目内容
如图所示,竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷,杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放,若通过a点的速率为
。
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试求:
(1)小环运动到a点时对杆的压力大小及方向;(2)小环通过b点的速率。
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/201408250027354261511.png)
试求:
(1)小环运动到a点时对杆的压力大小及方向;(2)小环通过b点的速率。
(1)
,方向水平向左。;(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002735519933.png)
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试题分析: (1)由库仑定律可得,小环运动到a点时所受库仑力为
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设r为Q到a点的距离,依题意
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杆对小环的支持力
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由牛顿第三定律可知,小环对杆的压力大小
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/201408250027356131132.png)
(2)小环从a运动到b的运动过程,根据动能定理
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由于Qa=Qb,所以
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