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
◎ 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UA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=
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UA=EL （3）设A球运动了L时速度为v1，由动能定理得 qEL=
解得，v1=
由L=
A球运动s时加速度为a2，a2=-
由0=v1+a2t2，得t2=
所以带电系统速度第一次为零所需的时间为t总=t1+t2=3
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UA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
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