Question

【題目】如圖所示，在一傾角為30°的光滑固定絕緣斜面上方，有平行于斜面向上的勻強電場，虛線MN為電場的上邊界，電場強度大小，MN上方有一長為L=0.6m的輕質絕緣桿，桿的上、下兩端分別固定小球A、B（可看成質點），質量均為m=0.01kg，A不帶電，B帶電荷量，B到MN的距離d=0.4m。現將A、B兩小球由靜止釋放（g取10m/s2），求：

(1)小球B在勻強電場中而A還未進入電場時，兩小球的加速度大小；

(2)從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間。

Answer 1

【答案】(1)A、B兩球加速度均為；(2)

【解析】

(1)以兩小球為研究對象，沿斜面方向根據牛頓第二定律有

解得

兩球加速度相同，均為。

(2)從靜止釋放到B球剛要進入電場，系統加速度為

勻加速直線運動

解得

進入電場時系統的速度為

從B剛進入勻強電場到A剛要進入勻強電場過程中

解得

（另一解舍去）

則總時間為