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

◎ 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t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:

小题1:在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值;
小题2:如果要使A尽快与B相遇,t为多大?

◎ 答案


小题1:4.8J
小题2:4s

◎ 解析

(1)A释放后有qE+f=ma,得f=0.2N,A速度减到零,t=vA0/a=2s,经过的位移为s=vA02/2a=12m,DEmax=qEs=4.8J,(2)返回时qE-f=ma’,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sB=vB02/2a=3m,花时tB=vB0/a=1s,A返回走了s’=s-sB=9m,用时tA==3s,故t=t+tA-tB=4s

◎ 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…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  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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