Question

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！

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Answer 1

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

若对此题有疑问，请追问！