Question

如图所示，电荷量均为q，质量分别为m和2m的小球A和B，中间有细线相连。在电场中以v₀匀速上升。某时刻细线断开，求：（1）电场强度的大小；（2）当B球速度为零时，小球A的速度大小；（3）自绳子断开到B球速度为零的过程中，两球机械能的增量。

Answer 1

（1）E=3mg/2q

（2）v_A=3v₀

（3）ΔE_机=15mv₀²

解析:

（1）E×2q=3mg   E=3mg/2q             …………………………（3分）

（2）3mv₀=mv_A  v_A=3v₀                                    …………………………（4分）

（3）对A：（Eq-mg）d_A=m(v_A²-v₀²)/2       …………………………（2分）

     对B：（mg-Eq）d_B=2mv₀²/2           …………………………（2分）

     对A+B：Eq（d_A+d_B）=ΔE_机                   …………………………（2分）

ΔE_机=15mv₀²                               …………………………（1分）