Question

如圖所示，一光滑斜面的直角點A處固定一電荷量為＋q、質量為m的絕緣小球，另一同樣小球置于斜面頂點B處，已知斜面長為L，現把上部小球從B點由靜止自由釋放，球能沿斜面從B點運動到斜面底端C處，求：

（1）小球從B處開始運動到斜面中點D處時的速度；

（2）小球運動到斜面底端C處時，球對斜面的壓力大小．

Answer 1

解析：（1）由題意知：小球運動到D點時，由于AD＝AB，所以有電勢φ_D＝φ_B，即U_DB＝φ_D－φ_B＝0①

則由動能定理得：mgsin30°＝mv－0②

聯立①②解得：v_D＝.③

（2）當小球運動至C點時，對小球受力分析如圖所示，則由平衡條件得：

N＋F_庫·sin30°＝mgcos30°④

由庫侖定律得：

F_庫＝⑤

聯立④⑤得：

N＝mg－

由牛頓第三定律得：N′＝N＝mg－.

答案：（1）　（2）mg－