Question

【题目】如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E=1.25×104N/C，一根长L=1.5m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，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 Nm2/C2，取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：

（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，与M端的距离r为多大？

Answer 1

【答案】（1）小球B开始运动时的加速度为3.2m/s2．

（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为0.9m．

【解析】

试题（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

①

解得：②

代入数据解得：a＝3．2 m/s2．③

（2）小球B速度最大时合力为零，即

④

解得：⑤

代入数据解得：r＝0．9 m．