题目内容
如图所示，一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为 E ==1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。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 ×10一6 C，质量m＝1.0×10一2 kg 。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＝9.0×10 9N?m2／C2，取 g =l0m / s2)
(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，距 M 端的高度 h1为多大？
(3)小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2＝0.6l m 时，速度为v＝1.0m / s ，求此过程中小球 B 的电势能改变了多少？
解：(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：
解得：
代入数据解得a=3．2m／s2
(2)小球B速度最大时合力为零，即
解得:
代入数据解得h1=0．9m
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有
解得：
设小球B的电势能改变了△Ep，则
练习册系列答案
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[物理--选修3-3]
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