第12题 电磁学综合问题
(限时：45分钟)
1． 如图1所示，虚线MN下方存在竖直向上的匀强电场，场强大小E＝2×103 V/m，电场区域上方有一竖直放置长为L＝0.5 m的轻质绝缘细杆，细杆的上下两端分别固定一个带电小球A、B，它们的质量均为m＝0.01 kg，A球带正电，电荷量为q1＝2.5×10－4 C；B球带负电，电荷量为q2＝5×10－5 C；B球到MN的距离h＝0.05 m．现将轻杆由静止释放(g取10 m/s2)，求：
图1
(1)B球进入匀强电场、A球未进入匀强电场过程B球的加速度大小；
(2)小球从开始运动到A球刚进入匀强电场过程的时间；
(3)B球向下运动离MN的最大距离．
答案 (1)15 m/s2 (2)0.3 s (3)1.3 m
解析 (1)B球刚进入电场时，把A、B球及杆作为一整体进行研究，其做加速度为a的匀加速运动，由牛顿第二定律得：
2mg＋q2E＝2ma，
解得a＝g＋＝15 m/s2.
(2)B球进入电场之前，A、B及杆整体做自由落体运动，设时间为t1
由h＝gt，解得t1＝0.1 s
