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处于匀强电场中的两个小球A和B,用一根轻绳连接着放在足够长且光滑的斜面上,两球带电量均为+q、A球质量为2M、B球质量为M,现使两球在匀强电场中以速度V0沿斜面匀速上升.(A、B两球之间的
题目详情
处于匀强电场中的两个小球A和B,用一根轻绳连接着放在足够长且光滑的斜面上,两球带电量均为+q、A球质量为2M、B球质量为M,现使两球在匀强电场中以速度V0沿斜面匀速上升.(A、B两球之间的库仑力忽略不计)求:
(1)电场的场强;
(2)细绳所受到的拉力;
(3)当某时刻细绳突然断开,自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离.
(1)电场的场强;
(2)细绳所受到的拉力;
(3)当某时刻细绳突然断开,自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离.
▼优质解答
答案和解析
设电场方向沿斜面向上.依题意,A球在B球下文.设斜面倾角为θ,电场强度为qE,
细绳所受到的拉力O为F.
对AB整体,2qE-3Mgsinθ=0
得 E=3Mgsinθ/(2q)
对A球,F+qE=2Mgsinθ,得
F=2Mgsinθ-qE=2Mgsinθ-3Mgsinθ/2=Mgsinθ/2
细绳断开后,系统所受合力为零,动量守恒设A球速度为零时,B球速度为V,则
3MVo=MV,得V=3Vo
对B球,由动能定理得(qE-Mgsinθ)S=(1/2)M(3Vo)²-(1/2)M(Vo)²
自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离S=
答:(1)E=3Mgsinθ/(2q)
(2)F=Mgsinθ/2
(3)S=
细绳所受到的拉力O为F.
对AB整体,2qE-3Mgsinθ=0
得 E=3Mgsinθ/(2q)
对A球,F+qE=2Mgsinθ,得
F=2Mgsinθ-qE=2Mgsinθ-3Mgsinθ/2=Mgsinθ/2
细绳断开后,系统所受合力为零,动量守恒设A球速度为零时,B球速度为V,则
3MVo=MV,得V=3Vo
对B球,由动能定理得(qE-Mgsinθ)S=(1/2)M(3Vo)²-(1/2)M(Vo)²
自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离S=
答:(1)E=3Mgsinθ/(2q)
(2)F=Mgsinθ/2
(3)S=
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