题目内容

(10分)一块总质量为m的光滑绝缘板,放在光滑水平面上,它的左右两端和板的O点处固定有三块竖直的带电平行板A、B、P;P板在靠近光滑绝缘板O点处开有小孔;A、P之间存在水平向右的匀强电场,B、P之间存在有水平向左的匀强电场,两个电场强度大小相等,方向相反,如图所示。一个质量为m的带正电的物体(可视为质点)以初速度从左端进入电场后,通过固定在绝缘板上P 板的小孔到达C点,已知CO=AO,且BC足够长,问:

(1)带电体到达C点时,带电体和绝缘板的速度各是多少?

(2)带电体在绝缘板上运动过程中,系统电势能增加的最大值是多少?

(1)在AP间,电场力对物体做正功W1,在PC间电场力对物体做负功W2,有W1=W2

由动量守恒

(2)带电体过C点后,做初速,方向向右的减速运动;绝缘板做初速度为零,方向向右的加速运动,当两者速度相等时,系统电势能的增加值最大,由动量守恒有由能量守恒有

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