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如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场,现将一套有小球的细直杆放入匀强电场中,小球孔径略大于细杆直径,杆足够长,如图所示,小球的质量为1kg,带电量为2×10-4C,球与杆间的滑动摩擦因数为0.5。(...
题目内容:
如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场,现将一套有小球的细直杆放入匀强电场中,小球孔径略大于细杆直径,杆足够长,如图所示,小球的质量为1kg,带电量为2×10-4C,球与杆间的滑动摩擦因数为0.5。(取g=10m/s2)
(1)当杆在水平方向上固定时(如图虚线所示),调节电场强度的大小,使电场强度E为2×104N/C,求此时小球受到的摩擦力f1的大小。
(2)若调节细杆使杆与水平方向间夹角θ为37°并固定(如图实线所示),调节电场强度的大小,使E为2×105N/C,求小球从静止出发在细杆上2秒内通过位移的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)当电场强度为零时,调节细杆与水平方向之间的夹角θ(0<θ<90°),然后固定,使小球从杆的底端以速率v0沿杆上滑。试通过计算、分析,说明在不同的夹角θ情况下,小球在杆上可能的运动情况。
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