题目内容

如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1m2m1m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:

【小题1】在此过程中电场力所做的功为多少?
【小题2】在竖直位置处两球的总动能为多少?
若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为l/2 ,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动。已知A球质量m1m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q。现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:
【小题3】OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?
【小题4】当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?


【小题1】WEq2EL/2+q1EL/2=(q1q2EL/2
【小题2】WGm2gL/2-m1gL/2=(m2m1gL/2,EkWEWG=(q1Eq2Em2gm1gL/2
【小题3】0.35mg´0.8´L/2-mg´1.6´L/2-qE´0.8´L/2-qE´1.6´L/2=0,Emg/2q
【小题4】速度达到最大时力矩平衡,设转过的角度为q,(qEmg)sinq=(0.35mgqE)cosq,tanq=2

解析

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