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...

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+2q，B球的带电量为-3q，构成一个带电系统（它们均可视为质点，不计轻杆的质量，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内。已知虚线MP位于细杆的中垂线上，虚线NQ与MP平行且间距足够长．匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右。释放带电系统，让它从静止开始运动，忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响。

求：（1）带电系统运动的最大速度为多少？

（2）带电系统运动过程中，B球电势能增加的最大值多少？

（3）带电系统回到初始位置所用时间为多少？

（1），（2），（3）【解析】试题分析：（1）从AB在电场中受力方向可知，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，；（2）当带电系统速度第一次为零，B克服电场力做功最多、B增加的电势能最多，设B球在电场中的最大位移为x，由动能定理有，得x=2L，所以B电势能增加的最大值为；（3）设带电系统由静止释放到小球B刚进入电场的过程中，带电系统运动的时间为t1，则有，，设小球B进入电场后至小球A刚运动到带电系统速度为零时（最右端）的过程中，带电系统运动的时间为t2，则有，，根据对称性可知，带电系统从出发点回到出发点的过程中所用总时间为t=2t1+2t2，解得。考点：本题考查了动能定理、电场力做功与电势能

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

某实验探究小组的同学准备测量电炉丝的电阻率，他们首先用螺旋测微器和游标卡尺分别测出一段电炉丝的直径和长度，如图所示，则该电炉丝的直径为_______mm.长度为________mm.该小组同学又从标识为“220v 500w”、“220v 300w”、“220v 25w”的3个电炉中任选一个，正确使用多用电表欧姆×10挡测量其阻值，结果如图所示，则该电炉的阻值是 Ω，标称功率为 w。