问题
计算题
如图所示,一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球,另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点由静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处。求:
(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度。
(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力是多大?
答案
解:(1)由题意知小球运动到D点时,由于AD=AB,所以有φD=φB,即UDB=φD-φB=0 ①
则由动能定理得 ②
联立①②解得 ③
(2)当小球运动到C点时,对球受力分析如图所示
则由平衡条件得FN十F库·sin30°=mgcos30° ④
由库仑定律得 ⑤
联立④⑤得
由牛顿第三定律得