Question

如图，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，电量为q₁，B带正电，电量为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    ，在竖直位置处两球的总动能    ．

Answer 1

【答案】分析：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．
解答：解：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做正功，对B做负功，设两球总动能为E_k，由用动能定理得：
   l+=E_k-0
所以两球总动能为：
故答案为：，
点评：本题考查力矩及电场力的功和重力的功；难点是判断系统转动方向，从而确定电场力、重力做功情况．