题目内容
【题目】如图所示，电荷量均为
、质量分别为
和
的小球
和
，中间连接质量不计的细绳，在方向竖直向上的匀强电场中以速度
匀速上升，某时刻细绳断开．求：
（
）电场的场强大小及细绳断开后两球
、
两球的加速度．
（
）当球
速度为零时， 
球的速度大小．
（
）自绳断开至
球速度为零的过程中，两球组成系统的机械能增量为多少．
【答案】（
）对
加速度为
方向竖直向上，对
加速度
，方向竖直向下；（
）
；（
）
；
【解析】试题分析：根据受力平衡条件，可确定电场强度；再由牛顿第二定律，即可求解；根据系统的动量守恒定律，即可求解；根据运动学公式，及电场力做功导致系统的机械能减小，即可求解．
（
）设电场强度为
，把
球看成一个系统，系统做匀速直线运动，由平衡条件得： 
．
解得电场强度为： 
．
绳断后，对
球，由牛顿第二定律得： 
．
解得： 
，方向：方向向上．
对
球，由牛二定律得： 
．
解得： 
，向下．
（
）自绳断开至球
速度为零的过程中，系统满足动量守恒，由动量守恒律得： 
．
解得： 
球速度： 
．
（
）设绳断到
球速度为零的时间为
，由动量守恒定律得： 
，解得： 
．
的位移
．
由动能关系对
球： 
．
同理，对
球： 
．
两球组成系统的机械能增量为： 
．
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