Question

【题目】如图所示，在竖直向下、场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1＜m2)，A带负电，电荷量为q1，B带正电，电荷量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为____________，在竖直位置处两球的总动能为______________。

Answer 1

【答案】(q1＋q2)El/2[(m2－m1)g＋(q1＋q2)E]l/2

【解析】

首先跟据所受电场力情况，判断出杆是顺时针还是逆时针转动，然后根据电场力做功特点分别求出电场力对A、B两球所做功，根据动能定理求两球的动能．

因为杆及AB受力的合力矩为顺时针，所以系统沿顺时针转动到竖直位置，电场力对A和B都做正功，电场力对A、B做总功为：
．
在此过程中重力对A做负功，对B做正功，设两球总动能为Ek，由用动能定理得：
(m2m1)gl+(q1+q2)El=Ek-0
所以两球总动能为：[(q1+q2)E+(m2m1)g]l