如图所示,在水平向右的匀强电场中,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m和2m,A带负电,电量为q,B带正电,电量也为q.
问题描述:
如图所示,在水平向右的匀强电场中,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m和2m,A带负电,电量为q,B带正电,电量也为q.若杆在水平位置,由静止开始转动,杆能转过的最大角度为60°,则匀强电场的场强E=______,在杆转动的过程中两球各自能达到的最大速度v=______.
答
对系统运用动能定理,当电场力和重力做功的代数和为零时,两球组成的系统动能变化量为零,此时杆子转过的角度最大.有:2mg•l2sin60°-mg•l2sin60°-2qE•l2(1-cos60°)=0解得:E=3mg2q.当合力力矩为零时,转动的...