Question

如图,沿水平方向放置一条平直光滑平面再宽为3.5L水平向右的匀强电场E中,有两个质量均为m的小球A和B球A带电量为-3q,球B带电量为+2q两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统,最初A和B分别在图中所示位置,离板的距离均为L。求带电系统从开始到速度第一次为零所需的时间及球B相对左板的位置.

Answer 1

 

解析:

从开始到A刚要进入电场，此过程仅B受到电场力（向左2Eq），对此过程利用牛顿第二定律和运动学公式：

a₁=2Eq/m，①

，②

③

从A刚进入电场到B刚要出电场，此过程B受到电场力（向左2Eq），A受到电场力（向右3Eq），对此过程利用牛顿第二定律和运动学公式：

a₂=(3Eq-2Eq)/m= Eq/m，④

⑤

⑥

对B出电场至第一次速度为零过程，此过程仅A受到电场力（向右3Eq），对此过程利用牛顿第二定律和运动学公式：

a₃=3Eq/m，⑦

⑧

⑨

所以：t_总=t₁+t₂+t₃=⑩