Question

（14分）如图所示，有一倾角为的光滑绝缘细杆，其长度为L，在细杆底端固定一带正电小球B。现将一质量为m，电荷量为q的带正电小球A套在细杆上，从最高点由静止释放，小球在到达细杆中点C时达到最大速度V_m。若重力加速度为g，静电力常量为k。求：

   

（1）小球B所带电荷量为多大？

（2）小球A在最高点的加速度为多少？

（3）从A到C的过程中库仑力做的功是多少？

Answer 1

解析：

（1）因为小球在C点达到最大速度。所以小球在C处所受合力为零，设B带电量为Q_B，即=mg?sinq      ①

由库仑定律得②

由①②得：Q_B=

（2）在最高点对小球作受力分析，由牛顿第二定律得：

=mgsinq-=ma ③

=k=mgsinq ④

由③④得：a=g sinq

（3）从A到C由动能定理得：

mg??sinq+=mVm²-0

\=mV_m²-mgLsinq