题目内容
【题目】如图所示,在光滑绝缘的水平面上的A、B两点分别放置质量为m和2m的两个点电荷QA和QB.将两个点电荷同时释放,已知刚释放时QA的加速度为a,经过一段时间后(两电荷未相遇),QB的加速度也为a,且此时QB的速度大小为v,问:
(1)此时QA的速度和加速度各多大?
(2)这段时间内QA和QB构成的系统增加了多少动能?
【答案】(1)2v,2a;(2)3mv2
【解析】
(1)两电荷间的库仑力为作用力与反作用力,大小相等,方向相反,
由牛顿第二定律得:对QB:F=2maB=2ma,
对QA:F=maA,
解得:aA=2a,
两电荷组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,以QB的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:2mv-mvA=0,
解得:vA=2v;
(2)QA和QB构成的系统增加的动能为:
EK=m(2v)2+
2mv2=3mv2;

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