10、解析 (1)两物体受力分析如图所示,由平衡条件得:对A: T=mgsin α(2分)对B:Tcos θ=mBg(2分) 3
联立以上各式并代入数据解得:mB=m(1分)
4
qELd
(2)由能量守恒定律得:+mg(-d)sin α=mBgdcot θ(3分)
2sin θ3mg(23+6)mg
联立以上各式并代入数据解得:E==(2分)
4q2(2-2)q
(3)绝缘棒A第一次全部离开电场时,小球B运动到E点,DE与杆的夹角为β,
如图所示,由能量守恒得:
qE1L1212-
+mgLsin α-mBg(dcot θ-DEcos β)=mvA+mBvB(3分) 222
由运动分解可得:vA=vBcos β(1分)由几何知识可得: dd
-L,sin β=(1分)联立以上各式并代入数据解得: sin θ-
DE 2(3-3)gd3(23+6)mg
(2分)答案 (1)m (2) (3)
544q
2(3-3)gd
5
-DE=
vB=
6
11、解析 (1)由带电小球在第三象限内做匀速圆周运动得带电小球带正电且mg=qE(1分)
qg
解得=(1分)
mE
mv
(2)带电小球从N点运动到Q点的过程中,有qB2v=(2分)
R由几何关系有R+Rsin θ=
3l
(1分)v=2
5πgl
(1分) 6
3
(1分) 4
2
带电小球在杆上匀速下滑时,由平衡条件有 mgsin θ=μ(qB1v-mgcos θ)(2分)解得μ=
(3)带电小球a在第三象限内做匀速圆周运动有 2πRT==v 2vt0==g t=
24πl
(1分) 5g10πl
(2分) 3g
10πl
(2分) 3g
带电小球a第一次在第二象限竖直方向运动的总时间为
绝缘小球b平抛运动到x轴上的时间为 2h=2g
TT
两球相碰,则有t=+n(t0+)(2分)解得n=1(1分)设绝缘小球b平抛的初速度为v0
327
l=v0t(1分)解得v0=2
147glg3
(1分)答案 (1) (2) (3)160πE4
147gl
160π
7