Question

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v_A0＝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v_B0＝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？

Answer 1

【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＝v_A0²/2a＝12m，t_A＝v_A0/a＝2s    

DE_max＝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：s_B＝v_B0²/2a＝3m   运动时间：t_B＝v_B0/a＝1s     

A返回时：  qE－f＝ma’                                  

   

A返回走了s’＝s－s_B＝9m         用时＝＝3s       

         ＝t_A＋－t_B＝4s