问题
问答题
如图所示,将带正电的中心穿孔小球A套在倾角为θ的固定光滑绝缘杆上某处,在小球A的正下方固定着另外一只带电小球B,此时小球A恰好静止,且与绝缘杆无挤压.若A的电荷量为q,质量为m;A与B的距离为h;重力加速度为g,静电力常量为k,A与B均可视为质点.
(l)小球B的带______ 电(选填“正”或“负”);
(2)求小球B的电荷量;
(3)若由于某种原因,小球B在某时刻突然不带电,小球A从静止开始开始下滑,当它下滑到与小球B在同一水平面的C处时的速度大小.
答案
(1)小球A受到B的库仑力必与A受到的重力平衡,即A、B之间相互排斥,所以B带正电
(2)由库仑定律,B对A的库仑力为F=
由平衡条件有mg=kqqB h2 kqqB h2
解得qB=mgh2 kq
(3)B不带电后,小球A受到重力、支持力作用沿杆向下做匀加速直线运动,设到达题中所述位置时速度为v
由机械能守恒定律有mgh=
mv21 2
解得v=2gh
答:(1)正;(2)小球B的电荷量为
;mgh2 kq
(3)若由于某种原因,小球B在某时刻突然不带电,小球A从静止开始开始下滑,当它下滑到与小球B在同一水平面的C处时的速度大小为
.2gh