Question

如圖,沿水平方向放置一條平直光滑平面再寬為3.5L水平向右的勻強電場E中,有兩個質量均為m的小球A和B球A帶電量為-3q,球B帶電量為+2q兩球由長為2L的輕桿相連,組成一帶電系統,最初A和B分別在圖中所示位置,離板的距離均為L。求帶電系統從開始到速度第一次為零所需的時間及球B相對左板的位置.

Answer 1

 

解析:

從開始到A剛要進入電場，此過程僅B受到電場力（向左2Eq），對此過程利用牛頓第二定律和運動學公式：

a₁=2Eq/m，①

，②

③

從A剛進入電場到B剛要出電場，此過程B受到電場力（向左2Eq），A受到電場力（向右3Eq），對此過程利用牛頓第二定律和運動學公式：

a₂=(3Eq-2Eq)/m= Eq/m，④

⑤

⑥

對B出電場至第一次速度為零過程，此過程僅A受到電場力（向右3Eq），對此過程利用牛頓第二定律和運動學公式：

a₃=3Eq/m，⑦

⑧

⑨

所以：t_總=t₁+t₂+t₃=⑩