如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,B球带负电,电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电场力的功/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,B球带负电,电量均为q,处在竖直向下的匀强电场中。开始时,杆OB与竖直方向的夹角θ0=60°,由静止释放,摆动到θ=90°的位置时,系统处于平衡状态,求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)系统由初位置运动到平衡位置,重力做的功Wg和静电力做的功We
(3)B球在摆动到平衡位置时速度的大小v。

◎ 答案

解:(1)力矩平衡时:(mg-qE)lsin90°=(mg+qE)lsin(120°-90°)
即mg-qE=(mg+qE)
E=
(2)重力做功:Wg=mgl(cos30°-cos60°)-mglcos60°=(-1)mgl
静电力做功:We=qEl(cos30°-cos60°)+qElcos60°=mgl
(3)小球动能改变量△Ek=Wg+We=(-1)mgl
小球的速度v=

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,B球带负电,电…”主要考查了你对  【力矩的平衡】,【重力势能】,【动能定理】,【电场力的功】  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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