Question

A、B兩帶電小球，A固定不動(dòng)，B的質(zhì)量為m，在庫(kù)侖力作用下，B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知初始時(shí)A、B間的距離為d，B的加速度為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，B的加速度變?yōu)?sub>，此時(shí)A、B間的距離應(yīng)為　 　．已知此時(shí)B的速度為V，則在此過(guò)程中電勢(shì)能的減少量為　 　．

Answer 1

考點(diǎn)：  電勢(shì)能；庫(kù)侖定律．

專(zhuān)題：  電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題．

分析：  當(dāng)在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷，其間的庫(kù)侖力與兩點(diǎn)電荷的電量乘積成正比，與間距的平方成反比．兩球在某一狀態(tài)下，小球加速度與質(zhì)量成反比．同一小球在不同狀態(tài)下，加速度與合力成正比．而電場(chǎng)力做功導(dǎo)致電勢(shì)能變化，當(dāng)電場(chǎng)力做正功時(shí)，電勢(shì)能減少；當(dāng)電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電勢(shì)能增加．

解答：  解：B球僅在庫(kù)侖力作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)間距為d時(shí)，B的加速度為a，則合力為F=ma，且F與d的平方成反比；

當(dāng)B的加速度為，此時(shí)B球的合力為F′=，則兩球間距為2d．

A固定不動(dòng)，B由靜止在庫(kù)侖力的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到V時(shí)，過(guò)程中的動(dòng)能增加了mv²則電勢(shì)能減小了mv²

故答案為：2d，mv²

點(diǎn)評(píng)：  由庫(kù)侖定律可知，在真空且必須確保電荷量不變，電荷間距要大，能將帶電球看成點(diǎn)來(lái)處理．同時(shí)運(yùn)用牛頓第二定律來(lái)確定力與加速度的關(guān)系．電場(chǎng)力做功會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化．