Question

如下圖所示，一個(gè)質(zhì)量為、電量為+2×10^―6C的小球，套在絕緣桿上，標(biāo)可在豎直平面內(nèi)繞上端轉(zhuǎn)動(dòng)，球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×10⁴N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，取g=10m/s²。求：

   （1）桿與豎直方向夾角多大時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)速度變化最快

   （2）當(dāng)桿豎直放置時(shí)，球沿桿下滑1m所損失的機(jī)械能

Answer 1

解：（1）小球運(yùn)動(dòng)的速度變化最快即加速度最大，

此時(shí)小球所受重力和電場(chǎng)力的合力沿桿方向，

受力如下圖所示

    由

   （2）若桿豎直放置，受力如下圖所示

   

    F_N=qE

   

    克服摩擦力做功

   

    損失的機(jī)械能2×10^―2J