题目内容
如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4q和q。B的质量为m,在库仑力作用下,两球从静止开始运动:起初,A的加速度大小为a、B的加速度大小为4a;经过一段时间后,B的加速度大小为a,速度达到v。 试计算这时:
(1)两球间距是多少?
(2)A球的速度是多少?
(3)两电荷的电势能发生了什么变化,变化了多少?
R=2r , 根据电场力做正功,系统的电势能减少,且减少的电势能等于系统增加的动能,所以,
解析:
(1)以B为研究对象,根据牛顿第二定律和库仑定律
,所以,两球的间距为R=2r
(2)根据两球受到同样大小的库仑力,有,可见,A的质量为=4m。以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒,又有
所以,A的速度为
(3)根据电场力做正功,系统的电势能减少,且减少的电势能等于系统增加的动能,所以,
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