Question

【題目】（14分）如圖所示，一根長為l＝1.5 m的絕緣細直桿MN，豎直固定在場強為E＝1.0×105 N／C、與水平方向成θ＝37°角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6 C，質量m＝1.0×10－2 kg，與桿之間的動摩擦因數μ＝0.1。現將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動。（靜電力常量k＝9.0×109 N·m2／C2。取g＝10 m／s2；sin37＝0.6，cos37＝0.8）

（1）小球B開始運動時的加速度為多大；

（2）小球B的速度最大時，距M端的高度h為多大；

（3）若小球B在下落過程中的最大速度為m／s，則從開始下落到速度達到最大的過程中，小球B的電勢能改變了多少。

Answer 1

【答案】（1）1.4 m／s2（2）m（3）J

【解析】

試題分析：（1）由牛頓第二定律可知：

解得a＝1.4 m／s2

（2）根據平衡條件可知： 解得m

（3）根據動能定理：

解得J 即電勢能增加了J