Question

真空中有A、B兩個帶電小球相距L=2.0m，其質量分別為m₁=1.0g和m₂=2.0g，將它們放在光滑的絕緣水平面上，使它們從靜止開始在電場力的作用下相向運動，如圖所示。開始釋放的瞬間，A球的加速度大小為a，經過一段時間后A、B兩球相距L'，B球的加速度大小為a，速度大小v=3.0m/s，求：

（1）此時A球的速度大小；

（2）此過程中兩球組成的系統電勢能的變化量；

（3）A、B兩球之間的距離L'。

Answer 1

（1）6m/s（2）（3）

解析:

（1）對A、B兩球組成的系統，設A球的速度為v_A，根據動量守恒定律：

         A球的速度大小為6m/s   （3分）

（2）對A、B兩球組成的系統，電場力做正功，電勢能減少，根據能量守恒定律，電勢能的減少量等于動能的增加量：

            （3分）

（3）開始時：對A球：  

根據牛頓運動定律   

         經過一段時間后，對B球：

根據牛頓運動定律    

             所以：     （2分）