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如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动(静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,取g=10m/s2
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,
由牛顿第二定律得
mg-k
Qq
L2
-qEsinθ=ma

代入数据解得a=3.2 m/s2
(2)小球B向下运动,受A的斥力增大,加速度减小,速度增大,
当小球B速度最大时合力减为零,
k
Qq
h12
+qEsinθ=mg

代入数据解得:h1=0.9m
答:(1)小球B开始运动时的加速度为3.2 m/s2
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为0.9m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【库仑定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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