两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 14:32:54
两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它

两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它
两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它们间的距离是________.

两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它
解这到题的关键当然是要搞清楚小球在什么时候达到最大速度
先作力的分析:
两小球从最初静止的时候,始终受到三个力作用,即重力、相互间的静电力和棒对小球的弹力.
重力大小始终为常数mg,方向竖直向下
静电力的大小和两小球间的距离有关,且根据牛顿第三定律可知,两小球所受的静电力大小相等方向相反,即左球受到的静电力为水平向左,同时右球的为水平向右
弹力也为变力,但方向始终都是垂直棒向上
具体的受力图如下
然后再分析运动过程
刚开始的时候由于两球相距较远,因此两球相互间的静电力较小,且两球在重力的作用下开始沿棒加速下滑.在这个过程中重力始终做正功,静电力始终作负功,弹力不做功(因为垂直于运动方向),它们的合外力一定是沿棒向下(因为加速度向下)
根据动能定理可知,物体只要合外力不为0,且做的是正功,物体动能将增加,也就是物体速度将变大.
但随着两小球的下滑,它们间的距离变小,这样它们之间的静电力也逐渐变大,这样两小球所受的合外力方向虽然仍旧沿棒向下,但其大小逐渐变小,这个过程中合外力仍旧在做正功,速度仍旧在增大,只不过加速度在变小
直到某一时刻,两小球相互间的距离,使得彼此的静电力可以使各自的合外力为0,即各自受力平衡,物体加速度减小到0,速度达到最大.那么从这时刻之后,由于之间的距离会继续拉近,导致合外力开始沿棒子向上,合外力开始作负功,物体开始减速运动.
因此从上述分析可知,小球达到最大速度的时候也就是他们所受合外力为0的时刻.
根据这一重要结论,再结合受力分析进行计算,看下右图受力平衡
对弹力N进行正交分解为,N1和N2
其中N1=mg
N2=N1=mg
所静电力F=N2=mg
最后根据库仑定律mg=k·Q^2/d^2 得出
两小球此时刻距离d=Q√(k/mg)

1.最大速度时候,加速度是0,这个瞬间力平衡,你由重力可以求出球之间的力,电荷力有个公式我忘记了
2.能量守恒,对于这个系统,重力势能转化成了动能
可以做了吧~~

如图所示,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,CD棒搁在A点上并与AB杆在同一竖直平面内,B、D在同一水平面,且BD=AB.现推动AB 两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面均成45°棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球,先让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时,小球的速度达到最大 电荷库仑定律的题 (24 21:0:12)  例4、两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面间均成45°角,棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球,如图所示.现让两球同时从同一高度 两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,棒与水平面都成45°角,如下图所示.棒上各串有一个可自由滑动的、质量为m、带电荷量为Q的金属小球,当两小球从同一高度同时由静止下滑到最大速度时,它 半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内如图所示.半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连.在水平 有两根光滑的绝缘杆,可在同一竖直平面内绕O点转动,两杆上各穿着一个质量为m、电荷量为q的小球.两杆与水平面的夹角都等于θ时,两球在同一水平面上处于静止状态.如图所示.现使两杆同时 竖直平面内的一光滑绝缘半圆轨道,处于方向水平且与轨道平面平行匀强电场中,轨道两端点A,C高度相同,与圆心O在同一水平线上,轨道的半径为R.一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无处 如图所示 竖直平面内有一光滑绝缘半圆轨道处于方向水平且与轨道平面平行的匀强电(物理题)~竖直平面内的一光滑绝缘半圆轨道,处于方向水平且与轨道平面平行匀强电场中,轨道两端点A,C 知道的说下,要详细的思路,谢啦..有两根光滑绝缘杆,他们可在同一竖直平面内绕O点转动.两杆上各穿着一个质量为m,带电量为q的点电荷.两杆和水平面间夹角相等都为θ时,两点电荷在同一水平 如图所示,光滑绝缘杆PQ放置在竖直平面内,PQ的形状与以初速度v0(v0=2gh)水平抛出 的物体的运动轨迹如图所示,光滑绝缘杆PQ放置在竖直平面内, PQ的形状与以初速度v0(v0=2gh)水平抛出 的 如图所示.半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连.在水平轨道CD上一轻质弹簧被两小球a、b夹住(不连接)处于静止状态,今 如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置. 如图16所示,半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内谢谢了,如图16所示,半径为R的光滑圆环轨道与高为10R的光滑斜面安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水 有两根光滑绝缘杆,它们可以在同一竖直平面内绕O点转动划线的这里是不是错了,应该是F=mg/tanθ吧? 5,如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长的绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长的绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平 A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的1/4圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的1/4圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨 如图,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向