Question

【題目】如圖，x 軸上，有一長(zhǎng)為 L 的絕緣細(xì)線連接均帶負(fù)電的兩個(gè)小球 A、B，兩球質(zhì)量均為 m，B 球 帶電荷量大小為 q，A 球距 O 點(diǎn)的距離為 L�？臻g有一豎直向下沿 x 軸方向的靜電場(chǎng)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小按 E=分布（x 是軸上某點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距離）。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)兩球之間的庫倫力作用，重力加速度為 g

（1）求 A 球所帶的電荷量大小 qA；

（2）剪斷細(xì)線后，求 B 球下落速度達(dá)到最大時(shí)，B球與 O 點(diǎn)的距離 x0；

（3）剪斷細(xì)線后，B 球下落 4L 后返回，求返回出發(fā)點(diǎn)時(shí) B 球速度大小。

Answer 1

【答案】（1）6q（2）4L（3）0

【解析】

（1）將A、B兩球看成一個(gè)整體，兩球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則重力等于電場(chǎng)力，有

2mg－qAL－q·2L＝0

解得：

qA＝6q

（2）當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時(shí)，重力與電場(chǎng)力大小相等，即

mg＝qx0

解得：

x0＝4L

（3）全程能量守恒，返回時(shí)B球速度為0。