Question

如圖在豎直面內有水平向右的勻強電場，場強E=1000V/m，現有一根絕緣輕桿OB，總長度為1m，A為OB的中點，輕桿可繞O點在豎直面內自由轉動，在A點和B點處各連接有一個質量m=10g，帶正電荷Q=5C的小球（小球體積忽略不計），將輕桿拉至水平位置由靜止釋放。

（1）輕桿轉到豎直位置時，小球A和B的速度大小。

（2）輕桿轉到豎直位置瞬間，AB桿在豎直方向對小球B的作用力大小。

（3）輕桿轉到豎直位置瞬間，OA桿在豎直方向對小球A的作用力的大小。

Answer 1

,0.46N,,=0.74N

方向向下，方向向下

解析:

（1）當系統從水平轉至豎直位置過程中，系統能量守恒。

   ①

又由于A、B兩球角速度相同，  ②

聯立①②解出 , 0.46N,

（2）對小球B在豎直方向上有

解得=0.46N

（3）對小球A豎直方向上有

解出=0.74N

方向向下，方向向下。