Question

（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？

Answer 1

(1) a＝3.2 m/s².   (2) r＝0.9 m

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