(2013?徐汇区一模)如图所示,两个带电小球(可视为质点),固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
(2013?徐汇区一模)如图所示,A、B两个异种电荷的等质量小球,分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直

静止时,木盒对地面的压力为FN=G木+GA+GB,F1=GA+F库,细绳对B的拉力F2=F库-GB;细绳断开瞬间,库仑力不变,A向下加速失重,B向上加速超重,A的加速度大,B的加速度小,所以AB总的效果是失重,故木盒对地面的压力减小,木盒对地面的压力为FN+F2-F1.故选BC

质点B受三个共点力平衡:绳子拉力T及库仑力F的合力G'与重力G大小相等、方向相反
作质点B的受力示意图,容易看出,绳子拉力T、库仑力F及其合力G'组成一个矢量三角形,该三角形与△OAB为相似三角形:OA与合力G'为对应边;OB与拉力T为对应边。所以有:
T/G'=OB/OA T=G*OB/OA=恒量,与夹角θ无关。

(1)以O为支点,根据三角架力矩平衡,M=M
    mgL=qEL
求得E=
mg
q
 
(2)设OA边与竖直方向成α,当系统的力矩平衡时动能最大,则有  M=M
即  3mgLsinα=mgLcosα+qELcosα+qELsinα
解得,OA杆与竖直方向夹角α=45°时A球动能最大.
根据系统动能定理W=△EK,得
-3mgL(1-cos45°)+mgLsin45°+qEL sin45°+qEL(1-cos45°)=
1
2
?4mv2
求得A球最大速度v=


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