如圖所示,電荷量均為+q,質(zhì)量分別為m、2m的小球A和B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,在豎直向上的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升,某時(shí)刻細(xì)繩斷開,不計(jì)小球間的庫侖力。

求:(1)電場的場強(qiáng)E及細(xì)繩斷開后A、B兩球的加速度;

(2)當(dāng)B球速度為零時(shí),A球速度的大。

(3)當(dāng)細(xì)繩斷開至B球速度變?yōu)榱愕倪^程中,兩球組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量為多少?

解析:對A、B整體,繩未斷前做勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件有:

2qE=3mg     E=

繩斷后,對A由牛頓第二定律得:qE-mg=maa aa=g方向向上。

對B有:qE-2mg=2maB.得ab=-g,方向向下

(2)細(xì)繩斷開前后兩球組成的系統(tǒng)合外力為零,滿足動(dòng)量守恒條件,設(shè)B球速度為零時(shí),A球的速度為va,則由動(dòng)量守恒定律得:(m+2 m)v0=mva+0得va=3v0

(3)設(shè)B球速度為零時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則有0=v0+abt,得t=,在該時(shí)間內(nèi)A球的位移為sa=,由功能關(guān)系知:電場力對A做的功等于其機(jī)械能的增量ΔEa=qEsa=12mv20,同理B球的機(jī)械能增量為:ΔEb=qEsb=3mv20,所以A、B兩球系統(tǒng)增加的機(jī)械能為ΔE=ΔEa+ΔEb=15。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電荷量均為+q、質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B.中間連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升,某時(shí)刻細(xì)繩斷開(不考慮電荷間的庫侖力作用),求:
(1)細(xì)繩斷開后,A,B兩球的加速度的大小和方向.
(2)當(dāng)B球速度為零時(shí),A球的速度大。
(3)自繩斷開至B球速度為零的過程中,A球機(jī)械能增量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?杭州一模)如圖所示,電荷量均為+q,質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升,某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開.不計(jì)兩球間的庫侖力,求:
(1)電場的場強(qiáng)E及細(xì)繩斷開后A、B兩球的加速度;
(2)當(dāng)B球速度為零時(shí),A球速度的大。
(3)自細(xì)繩斷開至B球速度變?yōu)榱愕倪^程中,兩球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電荷量均為+q、質(zhì)量分別為m和3m的小球A和B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升.若不計(jì)兩帶電小球間的庫侖力作用,某時(shí)刻細(xì)繩斷開,求:
(1)電場強(qiáng)度及細(xì)繩斷開后A、B兩球的加速度;
(2)當(dāng)B球速度為零時(shí),A球速度的大。
(3)從繩斷開至B球速度為零的過程中,兩球組成系統(tǒng)的機(jī)械能增量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電荷量均為+Q的點(diǎn)電荷A、B連線上有a、c兩點(diǎn),在連線的中垂線上有b、d兩點(diǎn),a、b、c、d點(diǎn)都與連線的中點(diǎn)O等距.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電荷量均為+q、質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的絕緣細(xì)繩(不考慮電荷之間的庫侖力),在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升,某時(shí)刻細(xì)繩斷開.求:
(1)電場強(qiáng)度大小及細(xì)繩斷開后兩球A、B的加速度;
(2)當(dāng)球B速度為零時(shí),球A的速度大。
(3)自繩斷開至球B速度為零的過程中,兩球組成系統(tǒng)的機(jī)械能增量為多少?

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