题目内容
【题目】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，A球带电量为+q，B球带电量为-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，现在两板之间加上与槽平行，场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动。试求：
（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的改变量E；
（2）以右板电势为零，带电系统从开始运动到速度第一次为零时，A球所在位置的电势φ为多大？
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。
【答案】（1）-EqL（2）EL（3）
【解析】（1）设球B刚进入电场时，电场力做功使带电系统电势能减少△E=-EqL
（2）设B进入电场后带电系统又运动了s速度变为零，
由动能定理得EqL+Eqs-3Eqs=0
解得s= 
，即离右板距离为L带电系统速度第一次为零
以右板电势为零，速度第一次为零的位置电势大于零，所以带电系统速度第一次为零时，球A所在位置的电势为UA=EL
（3）设A球运动了L时速度为v1，由动能定理得
qEL=
2mv12
解得， 
由L=
t1得运动时间为t1=2
A球运动s时加速度为a2，a2=-
=-a1
由0=v1+a2t2，得t2=
t1．
所以带电系统速度第一次为零所需的时间为t总=t1+t2=3
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