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,运动过程中A,B的带电量不发生改变),求:

1.小物体与桌面之间的阻力为多大?

2.在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值;

3.如果要使A尽快与B相遇,为多大?

 

【答案】

 

1.0.2N

2.4.8J

3.4s

【解析】(1)(3分)A释放后:qE+f=ma                                      

得f=ma-qE= 0.2N                                      

(2)(4分)>,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=2×105×2×104×12 J=4.8J                      

(3)(5分)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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