如图所示,长为l的绝缘轻杆可绕杆固定轴O在竖直面内无摩擦转动,小球A电量为-q、小球B电量为+q,两球分别固定于杆的两端

3个回答

  • 解题思路:因力的大小方向不变,则其力矩的值确定于力臂的大小.再由轻杆的运动确定其位置范围求最大力矩.在竖直位置动能最大.可求之.

    由整体的受的力矩可知轻杆在竖直线两侧摆动.则在图示位置力矩最大.

    AB所受的电场力矩为同向,则总力矩为:Eq

    2

    3lsinθ+Eq

    1

    3lsinθ=Eqlsinθ

    在达到竖直线是运动运动最大,因无电场时能处于平衡,则在转动过程中重力势能不发生变化.

    二者的动能的增加量值为电势能的减少量.且B的重力臂等于A的重力臂的二分之一,则其质量为A的2倍.

    则B的运动动能为A的[1/2],为二者运动动能和的[1/3].

    A 的电势能的减小量为:Eq

    2

    3l-Eq

    2

    3lcosθ

    B 的电势能的减小量为:Eqs

    1

    3l-Eq

    1

    3lcosθ

    则总电势能的减小量为:Eq

    2

    3l-Eq

    2

    3lcosθ+Eqs

    1

    3l-Eq

    1

    3lcosθ=Eql(1-cosθ)

    则B的运动动能为:[1/3Eql(1-cosθ)

    故答案为:Eqlsinθ,

    1

    3] Eql(1-cosθ)

    点评:

    本题考点: 力矩的平衡条件.

    考点点评: 考查在力矩作用下物体的转动,明确能量的转化关系,难题.

相关问题