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如图 质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上 杆的倾角为α 小球A带正电 电量为q 在杆

时间:2018-10-31 09:02:32

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如图 质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上 杆的倾角为α 小球A带正电 电量为q 在杆

问题补充:

如图,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电、电量为q,在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷,A、B间竖直高度为H,整个装置处在真空中.将小球A由静止释放,A下滑过程中电量保持不变,则球刚释放时的加速度大小为________;下滑过程中,当A球的动能最大时,A球与B点的距离为________.(已知静电力恒量为k、重力加速度为g)

答案:

解析分析:对A球受力分析,受到重力、支持力和静电斥力,根据牛顿第二定律求加速度;小球A先加速下滑,当静电斥力等于重力的下滑分量时,小球速度最大,之后减速下降,再加速返回,减速返回到最高点,完成一次振动,即在平衡位置速度最大.

解答:对小球受力分析,受到重力、支持力和静电斥力,根据牛顿第二定律,有

mgsinα-F=ma

根据库仑定律,有

F=

解得

a=

到达平衡位置时,速度最大,根据平衡条件,有

mgsinα-=0

解得

x=

点评:本题关键对小球A受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度,根据力与速度关系分析小球A的运动情况.

如图 质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上 杆的倾角为α 小球A带正电 电量为q 在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷 A B间竖直高度为H 整个装置处在真空中.将小球

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