题目内容
【题目】在光滑绝缘的水平面上，用长为
的绝缘轻杆连接两个质量均为
的带电小球
和
． 
球的带电荷量为
， 
球的带电荷量为
，组成一带电系统．如图所示，虚线
为
两球连线的垂直平分线，虚线
与
平行且相距为
，最初
球和
球分别静止于虚线
的两侧．距
的距离均为
．且
球距虚线
的距离为
，若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线
、
间加上水平向向右的匀强电场
后，求：
（
）
球刚进入电场时， 
球与
球组成的带电系统的速度大小．
（
）带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间．
【答案】（1）
（2）
【解析】（
）带电系统开始运动时，设加速度为
，由牛顿第二定律： 
球
刚进入电场时，带电系统的速度为
，有： 
．
求得： 
．
（
）对带电系统进行分析，假设球
能达到右极板，电场力对系统做功为
，有：
．
故带电系统速度第一次为零时，球
恰好到达右极板
．
设球
从静止到刚进入电场的时间为
，则： 
．
计算得出： 
．
球
进入电场后，带电系统的加速度为
，由牛顿第二定律：
．
显然，带电系统做匀减速运动，减速所需时间为
，
则有： 
．
求得： 
．
可以知道，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为： 
．
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