题目内容
如图所示,一个质量为、电量为的小球,套在绝缘杆上,杆可以在竖直平面内绕上端转动,球与杆的动摩擦因数为0.5。整个装置处于电场强度大小为,方向水平向右的匀强电场中,取g=10m/s2。求:
(1)杆与竖直方向夹角多大时,小球运动速度变化最快?
(2)当杆竖直放置时,球沿杆下滑1m所损失的机械能。
解:
(1)小球运动速度变化最快即加速度最大,此时小球所受重力和电场力的合力沿杆方向,受力如图1所示。
由 ①
(2)若杆竖直放置,受力如图2所示 ②
③
④
克服摩擦力做功
⑤
损失的机械能 ⑥
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