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如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×10-4C,B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的
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问题描述:

如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×10-4C,B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示,直线Ⅱ为曲线I的渐近线.图中M点离A点距离为6米.(g取10m/s2,静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2.)

(1)求杆与水平面的夹角θ;

(2)求B球的带电量QB;

(3)求M点电势φM;

(4)若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动,求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度.

(5)在图(乙)中画出当B球的电量变成-2QB时的总势能随位置x的变化规律曲线.

苏为洲回答:
  (1)渐进线Ⅱ表示B的重力势能随位置的变化关系,   即Ep=mgxsinθ=kx   sinθ=kmg
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《如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×10-4C,B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的|初中物理问答-字典翻译问答网》
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