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.