在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg
1个回答

解题思路:(1)释放小球瞬间,对小球进行受力分析,由库仑定律与力的合成与分解可以求出小球A的电荷量.(2)对小球受力分析,由牛顿第二定律可以求出小球的加速度.(3)由动能定理求出小球到达最低点时的速度,然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力.

(1)小球B刚释放瞬间,速度为零,

沿绳子方向上,小球受到的合力为零,

则mgcos60°=k

qAqB

L2,

代入数值,求得qA=5×10-6C;

(2)小球所受合力方向与绳子垂直,

由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,a=gsinθ=5

3m/s2;

(3)释放后小球B做圆周运动,两球的相对距离不变,库仑力不做功,

从释放小球到小球到达最低点的过程中,由动能定理得:mg(L-Lcos60°)=[1/2]mv2-0,

小球在最低点,由牛顿第二定律得:FT+k

qAqB

L2-mg=[mv2/L],

解得:FT=[3/2]mg=1.5N;

答:(1)小球A的带电荷量为5×10-6C;

(2)释放瞬间小球B的加速度大小为5

3m/s2

(3)小球B运动到最低点时绳的拉力为1.5N.

点评:

本题考点: 机械能守恒定律;库仑定律.

考点点评: 释放小球瞬间,沿绳子方向小球受力平衡,小球所受合力沿与绳子垂直的方向.