问题补充:
如图,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,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,A、B间竖直高度为H,整个装置处在真空中.将小球A由静止释放,A下滑过程中电量保持不变,则球刚释放时的加速度大小为________;下滑过程中,当A球的动能最大时,A球与B点的距离为________.(已知静电力恒量为k、重力加速度为g)
答案:
解析分析:对A球受力分析,受到重力、支持力和静电斥力,根据牛顿第二定律求加速度;小球A先加速下滑,当静电斥力等于重力的下滑分量时,小球速度最大,之后减速下降,再加速返回,减速返回到最高点,完成一次振动,即在平衡位置速度最大.
解答:对小球受力分析,受到重力、支持力和静电斥力,根据牛顿第二定律,有
mgsinα-F=ma
根据库仑定律,有
F=
解得
a=
到达平衡位置时,速度最大,根据平衡条件,有
mgsinα-=0
解得
x=
点评:本题关键对小球A受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度,根据力与速度关系分析小球A的运动情况.
如图 质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上 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 A B间竖直高度为H 整个装置处在真空中.将小球