题目内容
【题目】如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电荷量为q;A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力(非电场力)作用,两球均可视为点电荷。求:
(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)乙球的速度最大时两球问的距离。
【答案】(1) (2)当时,最大,此时
【解析】
(1)乙球在释放瞬间竖直方向受力平衡,水平方向受到甲的静电斥力和F,根据牛顿第二定律求出其加速度大小.(2)乙向左先做加速运动后做减速运动,当所受的甲的静电斥力和F大小相等时,乙球的速度最大,可求出两球间的距离.
解:(1)根据牛顿第二定律得:,又
解得:
(2)当乙球所受的甲的静电斥力和F大小相等时,乙球的速度最大
即:
可解得
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