如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P，质量分别为mA和mB的小物块A和B（可视为质点）分别带有+QA和+QB的电荷量，两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过定滑
◎ 题目
| 如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P，质量分别为mA和mB的小物块A和B（可视为质点）分别带有+QA和+QB的电荷量，两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过定滑轮，一端与物块B连接，另一端连接轻质小钩．整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中．物块A，B开始时均静止，已知弹簧的劲度系数为K，不计一切摩擦及AB间的库仑力，物块A、B所带的电荷量不变，B不会碰到滑轮，物块A、B均不离开水平桌面．若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力为零，但不会离开P，则 （1）求物块C下落的最大距离； （2）求小物块C下落到最低点的过程中，小物块B的电势能的变化量、弹簧的弹性势能变化量； （3）若C的质量改为2M，求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小以及此时小物块B对水平桌面的压力．  |
◎ 答案
| （1）开始时弹簧的形变量为x1， 对物体B由平衡条件可得：kx1=QBE 设A刚离开挡板时， 弹簧的形变量为x2， 对物块B由平衡条件可得：kx2=QAE 故C下降的最大距离为：h=x1+x2=
（2）物块C由静止释放下落h至最低点的过程中， B的电势能增加量为： △Ep=QBEh=
由能量守恒定律可知： 物块由静止释放至下落h至最低点的过程中， c的重力势能减小量等于 B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量 即：Mgh=QBEh+△E弹 解得：△E弹=
故小物块C下落到最低点的过程中，小物块B的电势能的变化量为
（3）当C的质量为2M时， 设A刚离开挡板时B的速度为V， 由能量守恒定律可知：2Mgh=QBEh+△E弹+
解得A刚离开P时B的速度为：V=
因为物块AB均不离开水平桌面， 设物体B所受支持力为NB1，所以对物块B竖直方向受力平衡： mBg=NB1+QBvB 由牛顿第三定律得：NB=NB1 解得：NB=mBg-BQB |
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