题目内容
3.如图所示,在光滑绝缘平面上有A、B两个点电荷相距无穷远.A的质量为m,且静止;B的质量为4m,且以速度v正对着A运动.则运动过程中A、B系统具有最大电势能为0.4mv2.分析 当速度达到相同时,系统具有最大的电势能,利用动量守恒即可求的速度;再由动能定定理即可求得系统具有的电势能.
解答 解:当两球速度相等时,系统具有最大电势能Ep,设此时两球的速度为v′,根据动量守恒定律有:
4mv=mv′+4mv′
可解得:v′=$\frac{4}{5}$v
系统减少的动能转化为电势能,有:Ep=△Ek
联立解得:EP=$\frac{1}{2}$•4mv2-$\frac{1}{2}$(m+4m)v′2=0.4mv2;
故答案为:0.4mv2.
点评 解决该题关键要掌握系统动量守恒和能量守恒的应用,注意质量的不同,最大电势能时,两者速度大小关系是解题的关键.
练习册系列答案
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18.如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,且b和c在同一个轨道上,则下列说法正确的是( )
A. | b、c的周期相同,且大于a的周期 | |
B. | b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度 | |
C. | b加速后可以实现与c对接 | |
D. | a的线速度一定小于第一宇宙速度 |