Question

光滑絕緣的水平面上，A和B兩個(gè)帶電小球相距2m，質(zhì)量．由靜止釋放的瞬間，A球的加速度為a；經(jīng)時(shí)間t后，B球的加速度為2a，B球的速度為3m/s． 
求：（1）此時(shí)兩球問(wèn)的距離d．
（2）在時(shí)間t內(nèi)，電勢(shì)能的變化．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律與庫(kù)侖定律，即可求解；
（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律，即可求出電勢(shì)能的變化量．
解答：解：（1）設(shè)A、B兩小球的電荷量分別為q_A和q_B釋放兩球的瞬間對(duì)小球A，
由庫(kù)侖定律和牛頓第二定律得：①
t秒末，選B球?yàn)檠芯繉?duì)象，
由庫(kù)侖定律和牛頓第二定律得：②
由，
L=2m
由①、②兩式解得：d=1m．  ③
（2）設(shè)t秒末A、B小球的速度大小分別為v_A和v_B，對(duì)A、B兩小球組成的系統(tǒng)，
由動(dòng)量守恒得：
m_Av_A-m_Bv_B=0    ④
解得v_A=6m/s    ⑤
兩球的電勢(shì)能減少，⑥
則有，△E_P=0.2J
答：（1）此時(shí)兩球問(wèn)的距離1m．
（2）在時(shí)間t內(nèi)，電勢(shì)能的變化0.2J．
點(diǎn)評(píng)：考查牛頓第二定律、庫(kù)侖定律及動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用與理解，注意動(dòng)量守恒定律的矢量性，同時(shí)學(xué)會(huì)選擇研究對(duì)象．