题目内容
如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P。
（1）求小物块C下落的最大距离；
（2）求小物块C下落到最低点的过程中，小物块B的电势能变化量、弹簧的弹性势能变化量；
（3）若C的质量改为
解：（1）开始时弹簧形变量为x1，由平衡条件
kx1=EQB 可得x1=
设当A刚离开挡板时弹簧的形变量为x2，由kx2=EQA 可得x2=
故C下降的最大距离为h=x1+x2
可解得h=
(QB+QA)。
（2）C下落h过程中，B的电势能的增量为：
ΔEp=QBEh=
QB(QB+QA)
由能量守恒定律可知：C下落h过程中，C重力势能的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和Mgh=QBE·h+ΔE弹
ΔE弹=(Mg-QBE)h=
(Mg-QBE)(QB+QA)。
（3）当C的质量为
(
解得A刚离开P时B的速度为v=
。
练习册系列答案
同步练习强化拓展系列答案
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如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB．两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮．若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零、但不会离开P．则：
如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B的大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB．两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接轻质小钩．整个装置处于电场强度为E、方向水平向左的匀强电场中．A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，且设A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮．