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(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所需要的时间及球A相对右板的位置。

   

答案

        


解析:

樊守青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:。由此可见,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:

   

    由此可见,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,根据牛顿第二定律

   

    球B刚进入电场时,带电系统的速度为v1,有:

   

    解得:

    (2)设球B从静止到刚进入电场的时间为t1,则:

    代入数据,解得:

    球B进行电场后,带电系统的加速度为a2,根据牛顿第二定律:

   

    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,减速所用时间为t2,则有:

   

    求得:

    球A离开电场后,带电系统继续做减速运动。设加速度为a3,根据牛顿第二定律:

   

    设球A从离开电场到静止时所需要时间为t3,运动位移为x,则有:

   

   

    求得:

    所以带电系统从静止到速度第一次为零所需要的时间为:

。球A相对右板的位置为

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