不明白的高中物理题第14题第2、3小题,盼高手详细讲解,多谢啦!
解:
AB组成的整体在电场中运动时,受力情况会发生变化。
根据受力情况的不同,将AB整体在电场中的运动分为两个过程:
过程一:从位置1运动到位置2,运动位移为L。
此过程中,只有A球在电场中受到电场力,方向向右。
电场力大小F=E*2q
在整个过程中电场力做的功
W1=F*L=2EqL
过程二:从位置2到位置3,运动位移为2L。
此过程中,AB均在电场中受到电场力的作用
A受到电场力大小F1=2Eq 方向向敬握右
B受到电场力大小F2=2Eq 方向向左
因此、AB构成的整体受到的合力F-F2-F1=Eq
此过程中,电场力做负功,AB的速度越来越小。
1、从以上分析中可以看出,当AB系统运动到位置2时,AB构成的整体有最大速度Vm
对于过程一,运用动能定告稿凯理有:
W1=2EqL=1/2*2m*Vm^2
Vm=√2EqL/m
2、当AB系统速度第一次变为零时,过程二中电场力做的负功等于过程一中电场力做的正功。
易知:AB构成的整体运动到袜唤位置3时,速度第一次变为零。
过程一中:
加速度a1=F/2m=Eq/m t1=√2Lm/Eq(根据S=1/2*a*t^2计算即可。)
过程二中:
加速度a2=F/2m=Eq/2m t2=2√2Lm/Eq
总时间t=t1+t2=3√2Lm/Eq
3、AB系统从位置2到位置3时,电场力对B球一直做负功,B球电势能一直增大。
因此,在位置3时,B球有最大电势能。
最大电势能Ep=3q*E*2L=6EqL
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