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，球A带电量为+2q，球B带电量为-3q，两球由长为2L的
◎ 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，球A带电量为+2q，球B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，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求： （1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小． （2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的位置． （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
| 对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有： W1=2qE×2.5L+（-3qE×1.5L）＞0…① 由此可判定，球A不仅能达到右极板，而且还能穿过小孔，离开右极板． 假设球B能达到右极板，电场力对系统做功为W2，有： W2=2qE×2.5L+（-3qE×3.5L）＜0…② 由此可判定，球B不能达到右极板． 综上所述，带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在右极板两侧． （1）带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律： a1=
球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有： v21=2a1L…④ 由③④求得： v1=
（2）（3）设球B从静止到刚进入电场的时间为t1，则： t1=
将③⑤代入⑥，得： t1=
球B进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第二定律 a2=
显然，带电系统做匀减速运动，设球A刚达到右极板时的速度为v2，减速所需时间为t2，则有： v22-v21=2a2×1.5L…⑨ t2=
求得：v2=
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