题目内容
(10分)如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为
,一根长
、与水平方向的夹角为
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
;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量
,质量
.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
,取
,
,
)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?
【答案】
(1) a=3.2 m/s2. (2) r=0.9 m
【解析】
试题分析:(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
mgsin θ-
-qEcos θ=ma
① 2分
解得:a=gsin θ-
-
②
2分
代入数据解得:
a=3.2 m/s2. ③ 1分
(2)小球B速度最大时合力为零,即
mgsin θ-
-qEcos θ=0
④ 2分
解得:r=
⑤
2分
代入数据解得:r=0.9 m 1分
考点:本题考查受力分析、牛顿第二定律等,意在考查学生分析综合能力。
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