Question

【题目】在一倾角为的光滑绝缘斜面上方，有平行于斜面向上的匀强电场，虚线MN为电场的上边界，场强大小E＝V/m，MN上方有一长为L＝0.5 m的轻质绝缘杆，杆的上下两端分别固定一个小球A、B(可看成质点)，质量均为m＝0.01 kg，A不带电，B带电荷量－q2＝C，B到MN的距离d＝0.4 m．现将A、B两球由静止释放(g取10 m/s2)，求：

(1)小球B在匀强电场中，而A还未进入电场时，两小球的加速度大小；

(2)从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间。

Answer 1

【答案】(1)10m/s2　(2) 0.6 s

【解析】

(1)以A、B球以及杆整体做研究对象，由牛顿第二定律：

2mgsin30°＋q2E ＝2ma

解得：a＝10m/s2

(2)B未进入电场前，设系统的加速度为a1，时间为t1，由牛顿第二定律有

解得t1＝0.4 s

B球进入电场瞬间的速度为

从B球进入电场至A球刚要进入电场，设这段时间为t2，由运动学公式

解得t2＝0.2 s

从开始运动，至A球刚要进入电场的时间为

t＝t1＋t2＝0.6 s.