如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,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.将

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  • 解题思路:(1)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;

    (2)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.

    (1)由牛顿第二定律得:mgsinα-F=ma,

    由库仑定律得:F=k[Qq

    r2,由几何知识得:r=

    H/sinα],

    解得:a=gsinα-

    kQqsin2α

    mH2;

    (2)当A球所受合力为零,加速度为零时,速度最大,动能最大.

    设此时AB间距离为L,由平衡条件得:mgsinα=k[Qq

    L2,

    解得:L=

    kQq/mgsinα];

    答:(1)A球刚释放时的加速度为gsinα-

    kQqsin2α

    mH2.

    (2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离为

    kqQ

    mgsinα.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;库仑定律.

    考点点评: 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.

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