（2009?上海模拟）在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距5L．最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为4L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；（2）带电系统向右运动的最大距离；（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B球电势能的变化量．试题及答案-解答题-云返教育

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（2009?上海模拟）在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距5L．最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为4L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离；
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B球电势能的变化量．

试题解答

见解析

解：（1）设带电系统开始运动时，系统的速度为v₁
对A、B系统，应用动能定理得
2qEL=

2mv₁²
则得 v₁=

√

2qEL

（2）设球A向右运动s时，系统速度为零
对整个过程，A球电场力做功等于B球克服电场力做功，由动能定理得：
2qE×s-3qE×（s-L）=0，
则得s=3L
（3）B球进入电场距离为2L，B球克服电场力做功W_FB=6qEL
则B球电势能增加了6qEL
答：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小是

√

2qEL

；
（2）带电系统向右运动的最大距离是3L；
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B球电势能增加了6qEL．

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