Question

如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3m处有一固定的正点电荷Q，A、B是细杆上的两点，点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A点时加速度为零，速度为3m/s，(取g=10m/s²,sin37°=0.6，cos37°=0.8 )

求:(1) 小球下落到B点时的加速度

(2) 小球下落到B点时的速度的大小。

Answer 1

求小球至B的加速度，从受力分析出发，探求小球在A、B两点的受力情况，从而确定加速度的关系。
在A处，小球受力如图所示，由题意可知：
K·……⑴    （ 4分）

在B处，小球受力如图所示，由题意可知：
K·……⑵  （ 4分）

由⑴、⑵得a=2g=20m/s2       （ 2分）

小球从A到B受到的合力为变力，故不宜用牛顿定律和运动学公式求解，抓住A、B处在等势面上由A到B电场力做功为零这个特点，用动能定理求解。
mghAB=        （ 4分）解得vB=5m/s         （ 4分）