题目内容
如图所示,水平桌面处有水平向右的匀强电场,场强大小E=2´104V/m,A、B是完全相同的两个小物体,质量均为m=0.1kg,电量均为q=2´10-5C,且都带负电,原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0=12m/s,A开始运动的加速度大小为6m/s2,经
时间后,设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0=6m/s(不计A、B两物体间的库仑力),求:
(1)在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值;
(2)小物体与桌面之间的阻力
为多大?
(3)如果要使A尽快与B相遇,
为多大?
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【解析】 (1)
>
,且
相同
只能在A往返过程中与B相遇
A速度减到零,经过的位移为s=vA02/2a=12m,tA=vA0/a=2s
DEmax=qEs=2×10-5×2×104×12 J=4.8J
(2)A释放后:qE+f=ma
得f=ma-qE= 0.2N
(3)要使A在最短时间内与B相遇,则对应B减速到零时与A相遇。
B的最大位移:sB=vB02/2a=3m 运动时间:tB=vB0/a=1s
A返回时: qE-f=ma’
A返回走了s’=s-sB=9m 用时
=
=3s
=tA+
-tB=4s
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