如图所示，两杆所在平面与桌面垂直．杆上各穿一个质量为10g的小球，可沿杆无摩擦滑动，两球均带10-7C的正电荷，求：
如图所示，两杆所在平面与桌面垂直．杆上各穿一个质量为10g的小球，可沿杆无摩擦滑动，两球均带10-7C的正电荷，求：
（1）两球在同一水平面上相距10cm处下滑时的加速度．
（2）两球从上述位置开始下滑到两球在同一水平线上相距多远时，两球速度最大？
（1）两球在同一水平面上相距10cm处下滑时的加速度．
（2）两球从上述位置开始下滑到两球在同一水平线上相距多远时，两球速度最大？
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解题思路：（1）小球受重力、支持力和电场力作用根据小球受力特征求出小球的合力，根据牛顿第二定律求解加速度；
（2）抓住小球沿杆向下做加速运动，当加速度为0时，小球的速度最大．
（2）抓住小球沿杆向下做加速运动，当加速度为0时，小球的速度最大．
（1）对小球受力分析如图所示：
小球受重力mg，电场力F和杆的弹力N作用，根据牛顿第二定律有：
mgsin45°-Fcos45°=ma ①
电场力F=K
q2
r2 ②
代入数据m=10×10-3kg，r=10cm=0.1m，q=10-7C
可得：小球的加速度a=6.4m/s2
（2）对小球进行受力分析得：当小球的加速度为0时小球的速度最大
由①式和②式得可解得：
mgsin45°-F’cos45°=0③
F′=K
q2
r2x ④
由③和④可解得：rx=3×10-2m
答：（1）两球在同一水平面上相距10cm处下滑时的加速度为a=6.4m/s2
（2）两球从上述位置开始下滑到两球在同一水平线上相距rx=3×10-2m时，两球速度最大．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；库仑定律．
考点点评： 正确的受力分析和运动分析是解决动力学问题的关键．着重抓住小球受力平衡时速度最大这一条件求解．
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