Question

如右圖所示，有一水平向右的勻強電場，場強為，一根長、與水平方向的夾角為的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量，質(zhì)量.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，取，)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

(1)　(2)0.9 m

試題分析：(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
代入數(shù)據(jù)解得.
(2)小球B速度最大時合力為零，即

解得
代入數(shù)據(jù)解得
點評：帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學的知識，分析方法和力學的分析方法基本相同．先分析受力情況再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速、減速，直 線或曲線），然后選用恰當?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運動的觀點，選用牛頓第二定律和運動學公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點，選用動能定理和功能關(guān)系求解．