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物理
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如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电量为q,在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷.将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中.已知静电力恒量k和重力加速度g,求:
(1)A球刚释放时的加速度.
(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离.
人气:159 ℃ 时间:2019-08-21 10:55:22
解答
(1)由牛顿第二定律得:mgsinα-F=ma,
由库仑定律得:F=k
Qq
r
2
,由几何知识得:r=
H
sinα
,
解得:a=gsinα-
kQq
sin
2
α
m
H
2
;
(2)当A球所受合力为零,加速度为零时,速度最大,动能最大.
设此时AB间距离为L,由平衡条件得:mgsinα=k
Qq
L
2
,
解得:
L=
kQq
mgsinα
;
答:(1)A球刚释放时的加速度为gsinα-
kQq
sin
2
α
m
H
2
.
(2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离为
kqQ
mgsinα
.
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