(2009•虹口区二模)如图所示,竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A,其电荷量Q=+4×10-3 C,
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(1)小球C自由下落H距离的速度v0=

2gH=4 m/s

小球C与小球B发生碰撞,由动量守恒定律得:mv0=2mv1

所以v1=2 m/s

(2)小球B在碰撞前处于平衡状态,

对B球进行受力分析知:mg=k

qQ

a2,

代入数据得:q=

4

9×10−8C

(3)C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点,运动过程中系统能量守恒,

设P与A之间的距离为x,

由能量守恒得:

1

2×2mv12+k

Qq

a=2mg(x−a)+k

Qq

x

代入数据得:x=(0.4+

2

5) m(或x=0.683 m)

(4)当C和B向下运动的速度最大时,与A之间的距离为y,

对C和B整体进行受力分析有:2mg=k

Qq

y2,

代入数据有:y=

2

5m(或y=0.283 m)

由能量守恒得:

1

2×2mv12+k

Qq

a=

1

2×2mvm2−2mg(a−y)+k

Qq

y

代入数据得:vm=

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