Question

【題目】虛線MN下方有豎直向上的勻強電場，場強大小E＝2×103 V/m，MN上方有一豎直長為L＝0.5 m的輕質(zhì)絕緣桿，桿的上下兩端分別固定小球A、B（可看成質(zhì)點），質(zhì)量均為m＝0.01 kg，其中B球帶有電荷量－q2＝－5×10－5 C，B到MN的距離h＝0.05 m．現(xiàn)將桿由靜止釋放（g取10 m/s2），求：

（1）小球B在勻強電場中，而A還未進入電場時，兩小球的加速度大小；

（2）從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間．

Answer 1

【答案】（1）15 m/s2（2）0.3s

【解析】

（1）以A、B球以及桿做研究對象，由牛頓第二定律：

2ma＝2mg＋q2E

解得：

a＝15 m/s2.

（2）B未進入電場前，系統(tǒng)做自由落體運動，時間記為t1

由解得

t1＝0.1 s

B球進入電場瞬間的速度為

vB＝gt1＝1 m/s

B球進入電場，至A球剛好進入，這段時間為t2，

由運動學公式L＝vBt2＋at22，解得

t2＝0.2 s

從開始運動，至A球剛好進入的時間為

t＝t1＋t2＝0.3 s.