如图所示,绝缘轻杆长L=0.9m,两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B,质量分别为mA=4×10-2kg,mB=8×10-2kg,A球带正电,B球带负电,电荷量q=6.0×10-6C.轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动,OB=2O
问题描述:
如图所示,绝缘轻杆长L=0.9m,两端分别固定着带等量异种电荷的小球A、B,质量分别为mA=4×10-2kg,mB=8×10-2kg,A球带正电,B球带负电,电荷量q=6.0×10-6C.轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动,OB=2OA.一根竖直细线系于杆上OB中点D使杆保持水平,整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度E=5×104N/C.不计一切阻力,取g=10m/s2,求:
(1)细线对杆的拉力大小;
(2)若将细线烧断,当轻杆转过90°时,A、B两小球电势能总的变化量;
(3)细线烧断后,在杆转动过程中小球A的最大速度.
答
(1)根据有固定转动轴物体的平衡条件,有:mAgL3+TL3=mBg2L3T=(2mB-mA)g=1.2(N)故细线对杆的拉力大小为1.2N(2)杆转过90°时,电场力对两带电小球做正功,电势能减少,所以有:△E=W=qAEL3+qBE2L3=qEL代入...