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(10分)如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为,一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量,质量.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量,取,,)求:

(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?

 

【答案】

(1) a=3.2 m/s2.   (2) r=0.9 m

【解析】

试题分析:(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得

mgsin θ--qEcos θ=ma        ①       2分

解得:a=gsin θ--       ②    2分

代入数据解得:

a=3.2 m/s2.            ③          1分

(2)小球B速度最大时合力为零,即

mgsin θ--qEcos θ=0          ④        2分

 解得:r=        ⑤   2分

代入数据解得:r=0.9 m           1分

考点:本题考查受力分析、牛顿第二定律等,意在考查学生分析综合能力。

 

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[  ]

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