摘要：12．两个带电小球A和B.质量分别为m1.m2.带有同种 电荷.带电荷量分别为q1.q2.A.B两球均放在光滑绝 缘的水平板上.A球固定.B球被质量为m3的绝缘挡 板P挡住静止.A.B两球相距为d.如图6-3-31所 示．某时刻起挡板P在向右的水平力F作用下开始向右做匀加速直线运动.加速度大 小为a.经过一段时间带电小球B与挡板P分离.在此过程中力F对挡板做功W.求: (1)力F的最大值和最小值? (2)带电小球B与挡板分离时的速度? (3)从开始运动到带电小球与挡板P分离的过程中.电场力对带电小球B做的功? 解析:(1)开始运动时力F最小.以B球和挡板为研究对象.由牛顿第二定律得: F1+k＝(m3+m2)a 解得最小力为:F1＝(m3+m2)a-k B球与挡板分离后力F最大.以挡板为研究对象.由牛顿第二定律解得最大力为:F2 ＝m3a. (2)B球与挡板分离时.以B球为研究对象.由牛顿第二定律得:k＝m2a ① B球匀加速直线运动的位移为:s＝r-d ② 由运动学公式得:v2＝2as ③ 由①②③联立解得.带电小球B与挡板分离时的速度为: v＝ . (3)设B球对挡板做功W1.挡板对B球做功W2.电场力对B球做功W3.在B球与挡板 共同运动的过程中.对挡板应用动能定理得:W+W1＝m3v2 ④ 挡板对B球做的功W2＝-W1 ⑤ 对B球应用动能定理得:W3+W2＝m2v2 ⑥ 由④⑤⑥联立解得电场力对B球做功为: W3＝(m2+m3)a-W. 答案:(1)m3a (m3+m2)a- (2) (3)(m2+m3)a-W

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