题目内容
如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为300的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为mA=0.43kg，mB=0.20kg，Mc=0.50kg，其中A不带电，B、C的电量分别为
、
且保持不变，开始时三个物体均能保持静止.现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a=2.0 m/s2的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力。已知静电力常量
，
。求：
(1)开始时BC间的距离L；
(2) F从变力到恒力需要的时间t；
(3)在时间t内，力F做功WF = 2.31J，求系统电势能的变化量△EP。
解：（1）ABC静止时，以AB为研究对象有：
（2分）
解得：
（1分）
（2）给A施加力F后，AB沿斜面向上做匀加速运动，AB分离时两者之间弹力恰好为零，对B用牛顿第二定律得：
（2分）
解得：
（1分）
有匀加速运动规律得：
（1分）
解得：
（1分）
（3）AB分离时两者仍有相同的速度，在时间t内对AB用动能定理得：
（3分）
及：
（1分）
得：
（1分）
所以系统电势能的变化量△EP=-2.1J （1分）
练习册系列答案
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[物理─选修3-5]
（2007?湖北模拟）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形，另有一个带电小球E，质量为m、电量为+q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方．现在把小球E拉到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E向下运动到最低点C时，速度为v．已知静电力常量为k，若取D点的电势为零，试求：
如图所示，质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg，m2=2kg的物块，两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5．两物块间夹有一压缩轻质弹簧，物块间有张紧的轻绳相连．小车右端有与m2相连的锁定开关，现已锁定．水平地面光滑，物块均可视为质点．现将轻绳烧断，若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落，此时小车以速度v0=2m/s向右运动，当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开．设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变，碰撞时间极短，小车足够长．（g=10m/s2）求：
在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（可视为质点，也不考虑二者间的相互作用力），A球带正电、电荷量为+2q，B球带负电．电荷量为-3q．现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上，并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内．已知虚线MP是细杆的中垂线，MP和NQ的距离为4L，匀强电场的场强大小为E，方向水平向右．现取消对A、B的锁定，让它们从静止开始运动．（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）
[物理-选修3-5]