如图所示,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B置于光滑绝缘的水平面上,A球的带电量为+2
(1)设B球刚进入电场时带电系统电度为v 1 ,由动能定理得 2qEL= 1 2 ×2m v 21 解得 v 1 = 2qEL m (2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场.设A球离开PQ的最大位移为x,由动能定理得2qEL-qEL-3qEx=0解得 x= L 3 则 s 总 = 7 3 L B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为 4 3 L 其电势能的变化量为 △ E P =W=3qE? 4 3 L=4qEL (3)向右运动分三段,取向右为正方向,第一段加速 a 1 = 2qE 2m = qE m , t 1 = v 1 a 1 = 2mL qE 第二段减速 a 2 =- qE 2m 设A球出电场电速度为v 2 ,由动能定理得 -qEL= 1 2 ×2m( v 22 - v 21 ) 解得 v 2 = qEL m t 2 = v 2 - v 1 a 2 =2( 2 -1) mL qE 第三段再减速则其加速度a 3 及时间t 3 为: a 3 =- 3qE 2m , t 3 = 0- v 2 a 3 = 2 3 mL qE 所以带电系统运动的周期为: T=2( t 1 + t 2 + t 3 )=(6 2 - 8 3 ) mL qE .答:(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小为 v 1 = 2qEL m .(2)带电系统向右运动的最大距离为 7 3 L ,B球电势能的变化量为4qEL.(3)带电系统运动的周期 (6 2 - 8 3 ) mL qE .
(1)设带电系统静止时电场强度为E,有2mg=4qE,解得:E=mg2q;电场强度加倍后,从开始静止到B进入电场,根据动能定理有:(2E×4q-2mg)L=12×2mv21得B球刚进入电场时的速度:v1=2gL (2)B球进入电场后,系统做匀减速直线运动,假设A球能到达电场边界MN,从开始到A刚运动到MN线时,电场力对系统做功为2E?4q?2L-2E?3q?L=10qEL,系统克服重力做功为2mg?2L=8qEL,则电场力对系统做功大于系统克服重力做功,说明A到达MN线时系统仍有向上的速度,所以A球能到达电场边界MN.对AB系统应用动能定理得:2E?4q?2L-2E?3q?L-2mg?2L=(2E×4q-2mg)L=12×2mv21 解得:v2=gL(3)设B球在电场中运动的最大位移为s,经分析知B球在电场中的位移最大时,A球已向上越过了MN,根据动能定理有:2E?4q?2L-2E?3q?s-2mg?(s+L)=0解得:s=1.2L电场力对B球做功:W=-2E×3q×1.2L=-3.6mgL则B球电势能增加3.6mgL答:(1)B球刚到达电场边界PQ时的速度大小为2gL;(2)A球能到达电场边界MN,A球到达电场边界MN时的速度大小为gL;(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值为3.6mgL.
(1)小球B刚进入电场带电系统具有最大速度,从释放带电系统到小球B刚进入电场的过程中,根据动能定理有:2qEL=1 |
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v | 2 ...绝缘足够长的水平滑漕中,长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一_百度... 如图所示,长为L的绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强... 如图所示,长为2L的轻杆,两端各固定一小球,A球质量为m1,B球质量为 如图所示,长为2L的轻杆OB,O端装有转轴,B端固定一个质量为m的小球B,O... 如图所示,长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球 质量为m小球C固定在一长2L轻杆中点 轻杆沿墙滑下,杆下端速度恒为V,求... 机械能守恒定律教学案 如图所示,轻杆长为2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A... 谢谢大家咯,能不能详细一点*^_^* 长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个... |