如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量
1个回答

(1)设B球刚进入电场时带电系统速度为v 1,由动能定理得 2qEL=

1

2 •2m v 1 2

解得 v 1 =

2qEL

m

(2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场.

设A球出电场的最大位移为x,由动能定理得2qEL-qEL-3qEx=0(1分)

解得 x=

L

3

则:s=

7L

3

B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为

4

3 L

其电势能的变化量为 △ E p =-W=3qE•

4

3 L=4qEL

(3)取向右为正方向,

第一段加速 a 1 =

2qE

2m =

qE

m ,

t 1 =

v 1

a 1 =

2mL

qE

第二段减速 a 2 =-

qE

2m

设A球刚出电场速度为v 2,由动能定理得 -qEL=

1

2 ×2m(

v 22 -

v 21 )

解得 v 2 =

qEL

m

t 2 =

v 2 - v 1

a 2 =2(

2 -1)

mL

qE

解得总时间t=t 1+t 2= (3

2 -2)

mL

qE

答:(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小解得 v 1 =

2qEL

m

(2)带电系统向右运动的最大距离

7L

3 ,此过程中B球电势能的变化量4qEL(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间 (3

2 -2)

mL

qE

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