如图所示，绝缘轻杆长L=0.9m，两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B，质量分别为mA=4×10-2kg，mB=8×10-2kg，A球带正电，B球带负电，电荷量q=6.0×10-6C．轻杆可绕过O点的
◎ 题目
| 如图所示，绝缘轻杆长L=0.9m，两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B，质量分别为mA=4×10-2kg，mB=8×10-2kg，A球带正电，B球带负电，电荷量q=6.0×10-6C．轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动，OB=2OA．一根竖直细线系于杆上OB中点D使杆保持水平，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度E=5×104N/C．不计一切阻力，取g=10m/s2，求： （1）细线对杆的拉力大小； （2）若将细线烧断，当轻杆转过90°时，A、B两小球电势能总的变化量； （3）细线烧断后，在杆转动过程中小球A的最大速度．  |
◎ 答案
 （1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有： mAg
T=（2mB-mA）g=1.2（N） 故细线对杆的拉力大小为1.2N （2）杆转过90°时，电场力对两带电小球做正功，电势能减少，所以有： △E=W=qAE
代入数据得：△E=0.27（J） 故A、B两小球电势能总的变化量为0.27J． （3）当力矩的代数和为零时，B球的速度达到最大，此时有： mBg
所以有：tanθ=
故θ=37° 由动能定理得： mBg
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