如图所示，在水平向右的匀强电场中，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
2个回答
解题思路：当电场力和重力所做的总功为零时，此时杆子转过的角度最大．当合力力矩为零时，转动的速度最大．
对系统运用动能定理，当电场力和重力做功的代数和为零时，两球组成的系统动能变化量为零，此时杆子转过的角度最大．
有：2mg•
l
2sin60°-mg•
l
2sin60°-2qE•
l
2(1-cos60°)=0
解得：E=
3mg
2q．
当合力力矩为零时，转动的速度最大．
则合力距为零时，有：2mg•
l
2cosθ=mg•
l
2cosθ+qE•
l
2sinθ×2
解得：θ=30°．
对系统运用动能定理得：2mg•
l
2sin30°-mg•
l
2sin30°-2qE•
l
2(1-cos30°)=[1/2•3mv2
解得：v=
2-
3
3gl]
故答案为：
3mg
2q，
2-
3
3gl
点评：
本题考点： A:电场强度 B:电场的叠加
考点点评： 本题考查了系统动能定理，以及力矩平衡问题，知道当系统动能变化量为零时，转过的角度最大，当合力距为零时，转动的速度最大．
相关问题
