Question

如图所示，一均匀的绝缘棒，与水平面成30°角，其上套一个质量为400g的、带有+10^－3C电荷量的带电小球，整个装置处在水平的匀强电场中，当小球以6 m/s²的加速度[1]向下；[2]向上滑动时，若不计摩擦，那么，电场强度的大小和方向，棒对小球的作用力各为多大？

Answer 1

答案：
解析：

由于重力加速度为：a=gsin30°=5 m/s2,所以 当小球以6 m/s2的加速度向下时，电场引起的加速度为：1 m/s2，即：Eq×cos30°=0.4×1，E=2.3×102N/C，方向水平向左。棒对小球的作用力N=mgcos30°+Eqsin30°=3.58N 当小球以6 m/s2加速度向上时，电场引起的加速度为：11 m/s2，即：Eq×cos30°=0.4×11，E=2.54*×103N/C，方向水平向右。棒对小球的作用力N=Eqsin30°+mgcos30°= 4.73N

提示：

本题是一道结合受力分析，牛顿运动定律和带电粒子在电场中受力的一道综合题目,关键在于一个对加速度的判断。