處於勻強電場中的兩個小球A和B,用一根輕繩連接著放在足夠長且光滑的斜面上,兩球帶電量均爲+q、A球質量爲2M、B球質量爲

題目:

處於勻強電場中的兩個小球A和B,用一根輕繩連接著放在足夠長且光滑的斜面上,兩球帶電量均爲+q、A球質量爲2M、B球質量爲M,現使兩球在勻強電場中以速度V0沿斜面勻速上升.(A、B兩球之間的庫侖力忽略不計)求:
(1)電場的場強;
(2)細繩所受到的拉力;
(3)當某時刻細繩突然斷開,自細繩斷開至A球速度爲零時,B球上升的距離.

解答:

設電場方向沿斜面向上.依題意,A球在B球下文.設斜面傾角爲θ,電場強度爲qE,
細繩所受到的拉力O爲F.
  對AB整體,2qE-3Mgsinθ=0
  得 E=3Mgsinθ/(2q)
對A球,F+qE=2Mgsinθ,得
  F=2Mgsinθ-qE=2Mgsinθ-3Mgsinθ/2=Mgsinθ/2
  細繩斷開後,系統所受合力爲零,動量守恆設A球速度爲零時,B球速度爲V,則
  3MVo=MV,得V=3Vo
對B球,由動能定理得(qE-Mgsinθ)S=(1/2)M(3Vo)²-(1/2)M(Vo)²
自細繩斷開至A球速度爲零時,B球上升的距離S=
答:(1)E=3Mgsinθ/(2q)
(2)F=Mgsinθ/2
(3)S=

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