如图所示,有一水平向右的匀强电场,场强为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q

◎ 题目

如图所示,有一水平向右的匀强电场,场强为E=1.25×104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 kg。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=9.0×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(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,与M端的距离r为多大?

◎ 答案

解:(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
mgsinθ--qEcosθ=ma
解得a=gsinθ-
代入数据解得a=3.2 m/s2
(2)小球B速度最大时合力为零,即
+qEcosθ=mgsinθ
解得r1
代入数据解得r=0.9 m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一水平向右的匀强电场,场强为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【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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