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如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动．试求：
（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的增量△ε；
（2）以右板电势为零，带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势U
A
为多大；
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．
◎ 答案
（1）设球B刚进入电场时，电场力做功使带电系统电势能减少△ε=-EqL
（2）设B进入电场后带电系统又运动了s速度变为零，
由动能定理得 EqL+Eqs-3Eqs=0
解得 s=
L
2
，即离右板距离为L带电系统速度第一次为零
以右板电势为零，速度第一次为零的位置电势大于零，所以带电系统速度第一次为零时，球A所在位置的电势为U
A
=EL
（3）设A球运动了L时速度为v
1
，由动能定理得
qEL=
1
2
?2m
v
21
解得，
v
1
=
qEL
m
由L=
0+
v
1
2
t
1
得运动时间为t
1
=2
Lm
Eq
A球运动s时加速度为a
2
，a
2
=-
2Eq
2m
=-a
1
由0=v
1
+a
2
t
2
，得t
2
=
1
2
t
1
．
所以带电系统速度第一次为零所需的时间为t
总
=t
1
+t
2
=3
Lm
Eq
答：
（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的增量△ε为-EqL．
（2）以右板电势为零，带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势U
A
为EL；
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间3
Lm
Eq
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻…”主要考查了你对 【动能定理】，【电势能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/364085.html
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