如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的正點(diǎn)電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與Q的連線與桿的夾角均為α=37°．一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑

如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的正點(diǎn)電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與Q的連線與桿的夾角均為α=37°．一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下，通過A點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度為3m/s，取g=10m/s²．求：

（1）小球下落到B點(diǎn)時(shí)的加速度；
（2）小球下落到B點(diǎn)時(shí)的速度的大小．

物理人氣：294 ℃時(shí)間：2020-03-26 00:54:07

優(yōu)質(zhì)解答

（1）在A處，小球受力如圖所示，由題意可知
K

cosα-mg=0 ①
在B處，小球受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得
K

cosα+mg=ma ②
聯(lián)立①②得a=2g=20m/s²，方向豎直向下．
（2）A、B兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，所以小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，電場(chǎng)力做功為零，由動(dòng)能定理得：
mgh_AB=

由題，h_AB=2×0.3cot37°=0.8m
聯(lián)立上兩式得 v_B=5m/s
答：
（1）小球下落到B點(diǎn)時(shí)的加速度是20m/s²，方向豎直向下．
（2）小球下落到B點(diǎn)時(shí)的速度的大小是5m/s．

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