Question

如图6-1-8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F＝k(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷．

图6-1-8

(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小；

(2)求乙球的速度最大时两个电荷间的距离；

(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的情况)．

Answer 1

解析　(1)由牛顿第二定律得：k－F＝ma，

解得：a＝

(2)当乙球所受的合力为零，

即库仑力大小与恒力F相等时，

乙球的速度最大，设此时两电荷间的距离为x，

则有：

k＝k，

解得：x＝2l₀

(3)乙球先做远离甲球的运动，速度先增大后减小，然后又反向做速度先增大后减小的运动，返回到释放点B后，再重复前面的运动，之后就在B点和最远端之间做往复运动．

答案　见解析