Question

【题目】如图所示，在光滑绝缘水平面上，质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电，电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场，场强大小为E，其方向为水平向左，BO距离为x0，若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求：

（1）棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向；

（2）棒在运动过程中的最大动能。

（3）棒的最大电势能。（设O点处电势为零）

Answer 1

【答案】（1），方向向右（2）

（3）x0=L， ；当x0<L；当x0>L，

【解析】试题分析：（1）根据牛顿第二定律，得解得，方向向右．

（2）设当棒进入电场x时，其动能达到最大，则此时棒受力平衡，有

解得

由动能定理得：

（3）棒减速到零时，棒可能全部进入电场，也可能不能全部进入电场，设恰能全部进入电场，

则有： ，

得 x0=L；

当x0＜L，棒不能全部进入电场，设进入电场x

根据动能定理得

解之得：

则

当x0＞L，棒能全部进入电场，设进入电场x

得：

则