如圖所示，OAB為豎直放置的輕質等腰三角形支架，=30°，AB長為2L，C為AB的中點，A端擱在支撐物上，OA...

問題詳情：

如圖所示，OAB為豎直放置的輕質等腰三角形支架，=30°，AB長為2L，C為AB的中點， A端擱在支撐物上，OA水平，支架可繞過O點的水平軸自由轉動，質量為帶正電的物塊P固定在支架上的A點。現將另一質量為、電荷量為的物塊Q由中點C靜止釋放，Q沿斜面向上運動，剛好能到達B點，此時支架恰好不翻倒。已知Q與斜面間的動摩擦因數為，P、Q均可視為點電荷，求：

（1）      C、B兩點間的電勢差；

（2）      釋放Q瞬間，它的加速度；

（3）      若Q運動過程中的最大速度為，求Q處於平衡狀態時的總勢能。（以C點為重力勢能和電勢能的零點）

【回答】

（1）（3分）對物塊Q，根據動能定理有：

           （2分）

                    （1分）

（2）（6分）Q即將到達B點時，P受到的庫侖力為FB，對支架，由力矩的平衡有：

  對Q：  

解得：                   （3分）

Q在C點時，受到的庫侖力為FC，則：，     （1分）

釋放Q瞬間：                 （2分）

知識點：機械能守恆定律單元測試

題型：計算題