如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,质量分别为mA和mB的小物块A、B大小可忽略不计,分别带有+QA和+QB的电荷量,两物块由劲度系数为k的绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的

◎ 题目

如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,质量分别为mA和mB的小物块A、B大小可忽略不计,分别带有+QA和+QB的电荷量,两物块由劲度系数为k的绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩,整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。
(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C由静止释放,可使物块A恰好能离开挡板P,求物块C下落的最大距离。
(2)若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大。

◎ 答案

解:(1)开始平衡时有:,可得 ①
当A刚离开挡板时:,可得
故C下落的最大距离为: ③
由①-③式可解得:
(2)由能量守恒定律可知:C下落h过程中,C重力势能的减少量等于B的电势能的增加量和弹簧弹性势能的增量、系统动能的增量之和
当C的质量为M时: ⑤
当C的质量为2M时:
由④-⑥式可解得A刚离开P时B的速度为:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,质量分别为mA和mB的小物块A、B大小可忽略不计,分别带有+QA和+QB的电荷量,两物块由劲度系数为k的绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【能量转化与守恒定律】,【电场强度的定义式】  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。

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