◎ 题目

如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E=2×104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m=0.1kg，电量均为q=2×10-5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点．现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0=12m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s2，经τ时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0=6m/s（不计A、B两物体间的库仑力），求： （1）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值； （2）如果要使A尽快与B相遇，τ为多大？

◎ 答案

（1）A释放后，根据牛顿第二定律有   qE+f=ma，得f=0.2N， A速度减到零所用时间为 t= vAO a =2s， 经过的位移为s= v 2AO 2a =12m， 所以在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值为△Emax=qEs=4.8J． （2）因为B的速度较小，要尽快相遇，对应B减速到零时与A相遇， B的最大位移为 sB= v 2BO 2a =3m，花时tB= vBO a =1s， 对于A：返回时qE-f=ma′，得a′=2m/s2． A返回走了s′=s-sB=9m，用时tA= 2s′ a =3s， 故τ=t+tA+tB=6s 答：（1）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值为4.8J； （2）要使A尽快与B相遇，τ为4s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E=2×104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m=0.1kg，电量均为q=2×10-5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点…”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。