(2012•长宁区二模)如图所示,长为l的绝缘轻杆可绕杆固定轴O在竖直面内无摩擦转动,小球A电量为-q、小球B电量为+q
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解题思路:因力的大小方向不变,则其力矩的值确定于力臂的大小.再由轻杆的运动确定其位置范围求最大力矩.在竖直位置动能最大.可求之.

由整体的受的力矩可知轻杆在竖直线两侧摆动.则在图示位置力矩最大.

AB所受的电场力矩为同向,则总力矩为:Eq

2

3lsinθ+Eq

1

3lsinθ=Eqlsinθ

在达到竖直线是运动运动最大,因无电场时能处于平衡,则在转动过程中重力势能不发生变化.

二者的动能的增加量值为电势能的减少量.且B的重力臂等于A的重力臂的二分之一,则其质量为A的2倍.

则B的运动动能为A的[1/2],为二者运动动能和的[1/3].

A 的电势能的减小量为:Eq

2

3l−Eq

2

3lcosθ

B 的电势能的减小量为:Eqs

1

3l−Eq

1

3lcosθ

则总电势能的减小量为:Eq

2

3l−Eq

2

3lcosθ+Eqs

1

3l−Eq

1

3lcosθ=Eql(1-cosθ)

则B的运动动能为:[1/3Eql(1−cosθ)

故答案为:Eqlsinθ,

1

3] Eql(1-cosθ)

点评:

本题考点: 力矩的平衡条件.

考点点评: 考查在力矩作用下物体的转动,明确能量的转化关系,难题.

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