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如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M...

練習題2.58W

問題詳情:

如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M端固定一個帶負電小球A,電荷量大小為Q;另一帶負電的小球B穿在杆上,可自由滑動,電荷量大小為q,質量為m,現將小球B從杆的N端由靜止釋放,小球B開始向右端運動,已知k為靜電力常量,g為重力加速度,求:

如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M...

(1)小球B對細杆的壓力的大小;

(2)小球B開始運動時加速度的大小;

(3)小球B速度最大時,離M端的距離.

【回答】

(1)qEcos θmg(2)如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第2張(3)如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第3張

【詳解】

(1)小球B在垂直於杆的方向上合力為零,則有FN=qEcos θmg

由牛頓第三定律知小球B對細杆的壓力FN′=FN=qEcos θmg

(2)在水平方向上,小球所受合力向右,由牛頓第二定律得:

qEsin θ如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第4張ma

解得:如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第5張

(3)當小球B的速度最大時,加速度為零,有:

qEsin θ如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第6張

解得:如圖所示,一光滑絕緣細直杆MN,長為L,水平固定在勻強電場中,電場強度大小為E,方向與豎直方向夾角為θ.杆的M... 第7張

知識點:庫倫定律

題型:解答題