Question

【題目】如圖所示，一根長L＝1.5 m、與水平方向的夾角為θ＝37°的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋5.4×10－6 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6 C，質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動．靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

（1）小球B開始運動時的加速度為多大？

（2）小球B的速度最大時，與M端的距離r為多大？

Answer 1

【答案】（1）3.84m/s2 ;（2）0.9m

【解析】

(1)開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得：

解得：

，

小球B速度最大時合力為零，即：

解得：

。