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带电粒子在电场中的加速
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如图所示，在真空中的竖直平面内，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球的电荷量为+4q，B球的电荷量为—3q，组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L，开
网友投稿 2022-12-04 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，在真空中的竖直平面内，用长为2
L
的绝缘轻杆连接两个质量均为
m
的带电小球
A
和
B
，
A
球的电荷量为+4
q
，
B
球的电荷量为—3
q
，组成一带电系统。虚线
MN
与
PQ
平行且相距3
L
，开始时
PQ
恰为杆的中垂线。在
MN
与
PQ
间加竖直向上的匀强电场，恰能使带电系统静止不动。现使电场强度突然加倍（已知当地重力加速度为
g
），求：
（1）
B
球刚进入电场时的速度
v
1
的大小；
（2）
B
球的最大位移及从开始静止到最大位移处
B
球电势能的变化量；
（3）带电系统运动的周期
T
。
◎ 答案
（1）设带电系统静止时电场强度为
E
，有2
mg
=4
qE
，解得
①
电场强度加倍后，从开始静止到
B
进入电场，根据动能定理有
②
联立①②得
B
球刚进入电场时的速度
（2）设
B
球在电场中的最大位移为
s
，经分析知
A
球向上越过了
MN
，根据动能定理有
解得
s
=1.2
L
故B球的最大位移
s
总
=2.2
L
电场力对
B
球做功
则
B
球电势能增加3.6
mgL
（3）带电系统向上运动分为三阶段，第一阶段匀加速运动，据牛顿第二定律有
，运动时间
；
第二阶段匀减速运动，同理可得
设
A
球出电场时速度为
v
2
，根据运动学公式有：
，解得
，
；
第三阶段匀减速运动，
，
则运动周期
◎ 解析
略
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在真空中的竖直平面内，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球的电荷量为+4q，B球的电荷量为—3q，组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L，开…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的加速】 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/202212/407827.html
十二生肖
十二星座
①
②
，运动时间
；
，解得
，
；
，
