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精英家教网如图所示,在光滑水平面上,有一轻杆处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E,长为l,杆的两端固定小球A、B,A带正电q,质量为m,B带负电,电量为-q,质量为2m,杆可绕中点O无摩擦转动,现轻杆和小球在图示位置平衡,则系统具有的电势能为
 
.若系统受到轻微扰动开始转动,则杆转过180°时,小球A的速度vA
 
分析:根据电场力做功来确定电势能的大小,因此可由电场力做功等于电势能的变化;电场力做功导致电势能减小,动能增加,从而求出小球的速度大小.
解答:解:电场力做功W=qU=qEl,所以电势能变化为qEl,则系统具有的电势能为qEl,
杆转过180°时,两球的速度大小相等,根据动能定理可知:
则两带电小球受到的电场力做功为2qEl=
1
2
m
v
2
A
+
1
2
?2m
v
2
B

解得:vA=2
qEl
3m

故答案为:qEl,2
qEl
3m
点评:考查电场力做功与电势能的变化关系,掌握动能定理的应用,注意两球的速度大小相等.
练习册系列答案
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(1)木半B碰墙前,摩擦力对金属块A做的功
(2)A在B上滑动过程中产生的热量
(3)A在B上滑动,A相对B滑动的路程L.

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