如图所示,在水平向右的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B

3个回答

  • 解题思路:当电场力和重力所做的总功为零时,此时杆子转过的角度最大.当合力力矩为零时,转动的速度最大.

    对系统运用动能定理,当电场力和重力做功的代数和为零时,两球组成的系统动能变化量为零,此时杆子转过的角度最大.

    有:2mg•

    l

    2sin60°-mg•

    l

    2sin60°-2qE•

    l

    2(1-cos60°)=0

    解得:E=

    3mg

    2q.

    当合力力矩为零时,转动的速度最大.

    则合力距为零时,有:2mg•

    l

    2cosθ=mg•

    l

    2cosθ+qE•

    l

    2sinθ×2

    解得:θ=30°.

    对系统运用动能定理得:2mg•

    l

    2sin30°-mg•

    l

    2sin30°-2qE•

    l

    2(1-cos30°)=[1/2•3mv2

    解得:v=

    2-

    3

    3gl]

    故答案为:

    3mg

    2q,

    2-

    3

    3gl

    点评:

    本题考点: A:电场强度 B:电场的叠加

    考点点评: 本题考查了系统动能定理,以及力矩平衡问题,知道当系统动能变化量为零时,转过的角度最大,当合力距为零时,转动的速度最大.

相关问题