[题目]如图所示.长为L的绝缘轻杆两端连接A.B两小球.其质量分别为m1. m2,带电量分别为-q.+q.将小球B 置于水平光滑绝缘轨道内并固定.整个个装置处于水平向右的匀强电场中.轻杆从图中竖直位置由静止释放.可绕小球B无摩擦转动.顺时针转过的最大角度为 1270(sin37°=0.6, cos37°=0.8)(1)求匀强电场的场强大小E,(2)当轻杆转� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，长为L的绝缘轻杆两端连接A、B两小球，其质量分别为m1、 m2,带电量分别为-q、+q。将小球B 置于水平光滑绝缘轨道内并固定，整个个装置处于水平向右的匀强电场中，轻杆从图中竖直位置由静止释放，可绕小球B无摩擦转动，顺时针转过的最大角度为 1270(sin37°=0.6, cos37°=0.8)

（1）求匀强电场的场强大小E；

（2）当轻杆转过90°时，求杆对A球的作用力的大小（不计A、B球间的库仑力)；

（3）若解除固定，小球B在轨道内可自由移动，轻杆仍从图中竖直位置由静止释放，当轻杆转过90°时，小球B的速度恰好为零，求小球A的速度大小；

（4）在（3)的情形下，求杆对小球A做的功。

【答案】(1) (2)(3) (4)

【解析】

（1）根据动能定理得，代入数据解得；

（2）当轻杆转过90°时，根据动能定理得，解得；

根据牛顿第二定律得，解得；

（3）设轻杆转过90度时，A球的水平速度为，竖直速度为，B球的速度为．
由AB系统水平方向上动量守恒，

因为杆不可伸长，可得，

A、B能量守恒，，

解得；

（4）对A球应用动能定理：，即，

解得

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B. 在A离开挡板前，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒

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