如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4q和q。B的质量为m,在库仑力作用下,两球从静止开始运动:起初,A的加速

如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4q和q。B的质量为m,在库仑力作用下,两球从静止开始运动:起初,A的加速

题型:不详难度:来源:
如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的AB两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4qqB的质量为m,在库仑力作用下,两球从静止开始运动:起初,A的加速度大小为aB的加速度大小为4a;经过一段时间后,B的加速度大小为a,速度达到v。试计算这时:

(1)两球间距是多少?
(2)A球的速度是多少?
(3)两电荷的电势能发生了什么变化,变化了多少?
答案
R=2r  ,  根据电场力做正功,系统的电势能减少,且减少的电势能等于系统增加的动能,所以,
解析
(1)以B为研究对象,根据牛顿第二定律和库仑定律
,所以,两球的间距为R=2r
(2)根据两球受到同样大小的库仑力,有,可见,A的质量为=4m。以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒,又有
所以,A的速度为
(3)根据电场力做正功,系统的电势能减少,且减少的电势能等于系统增加的动能,所以,
举一反三
如图所示,在匀强电场中取一点O作为圆心,以R="10" cm为半径在竖直面内作一个圆,圆面与匀强电场的电场线平行(电场线未画出)。在O点固定一个电量为C的带负电的点电荷Q。现将一个质量m="3" g,电荷量q=C的带正电小球,放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时,恰好能静止。若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b,求这个外力所做的功。(,静电力恒量)

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空气中的负离子对人的健康极为有益,人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000 V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则( )
A.E=N/C,F=1.6×N
B.E=N/C,F=1.6×N
C.E=N/C,F="1." 6×N
D.E=N/C,F="1." 6×N

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如图所示,Q为固定的正点电荷,AB两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h,将另一点电荷从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零.若此电荷在A点处的加速度大小为,试求:

(1)此电荷在B点处的加速度;
(2)AB两点间的电势差(用Qh表示)。
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如图所示,MN为水平放置的金属板,板中央有一个小孔O,板下存在竖直向上的匀强电场,电场强度为EAB是一根长为L、质量为m的均匀带正电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落时速度达到最大.求:

(1)细杆带电量;
(2)杆下落的最大速度;
(3)若杆没有全部进入电场时速度减小为零,求此时杆下落的位移。
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如图所示,ABCD为表示竖立放在场强为E=V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R="0." 2 m.把一质量m="100" g、带电q=C的小球,放在水平轨道的A点处由静止开始释放,在轨道的内侧运动。()求:

(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)它到达C点时对轨道压力是多大?
(3)小球所能获得的最大动能是多少?
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