如图所示，OAB为竖直放置的轻质等腰三角形支架，=30°，AB长为2L，C为AB的中点，A端搁在支撑物上，OA...

问题详情：

如图所示，OAB为竖直放置的轻质等腰三角形支架，=30°，AB长为2L，C为AB的中点， A端搁在支撑物上，OA水平，支架可绕过O点的水平轴自由转动，质量为带正电的物块P固定在支架上的A点。现将另一质量为、电荷量为的物块Q由中点C静止释放，Q沿斜面向上运动，刚好能到达B点，此时支架恰好不翻倒。已知Q与斜面间的动摩擦因数为，P、Q均可视为点电荷，求：

（1）      C、B两点间的电势差；

（2）      释放Q瞬间，它的加速度；

（3）      若Q运动过程中的最大速度为，求Q处于平衡状态时的总势能。（以C点为重力势能和电势能的零点）

【回答】

（1）（3分）对物块Q，根据动能定理有：

           （2分）

                    （1分）

（2）（6分）Q即将到达B点时，P受到的库仑力为FB，对支架，由力矩的平衡有：

  对Q：  

解得：                   （3分）

Q在C点时，受到的库仑力为FC，则：，     （1分）

释放Q瞬间：                 （2分）

知识点：机械能守恒定律单元测试

题型：计算题