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

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

相关题目

阅读下面的文字,根据要求作文。  2011年世界大学生运动会
阅读下面的文字,根据要求作文。  2011年世界大学生运动会将在深圳举办。这次运动会的主题口号是“从这里开始”。 请以“从这里开始”为题,写一
在数列中,,则的值为__________.
在数列中,,则的值为__________.
用某溶液进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃可看见紫色火
用某溶液进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃可看见紫色火焰,在此溶液中加入AgNO3溶液,生成不溶于稀HNO3的黄色沉淀,此溶液中一定含有 A.K+、Br—  
生活中的很多现象与变化有关,下列属于物理变化的是() A
生活中的很多现象与变化有关,下列属于物理变化的是() A.高炉炼铁                B.干冰升华        C.食物变质         D.光合作用
不等式-3x2+6x>2的解集为 .
不等式-3x2+6x>2的解集为 .
某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的变化曲线如下图所
某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的变化曲线如下图所示,由图中数据分析,该反应的化学方程式为____________________________________;反应开始至2 min时
臧霸字宣高,泰山华人也。父戒,为县狱掾,据法不听太守
臧霸字宣高,泰山华人也。父戒,为县狱掾,据法不听太守欲所私杀,太守大怒,令收戒诣府,时送者百余人。霸年十八,将客数十人径于费西山中要
---_______?---He’s a doctor. A.What is his nameB.What does he look likeC
---_______?---He’s a doctor. A.What is his nameB.What does he look likeC.What does he doD.What does he like

最新题目