廒芝书斋 幼苗
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(1)a球分别与b、c相碰时,发生电荷转移,最终a、b、c三球带电量相等,即
qa=qb=qc
又有总电荷守恒qa+qb+qc=q
所以b球最终带电量qb=[1/3]q
(2)a球第一次碰b后,带电量为+[1/2]q,由于碰撞过程中机械能无损失,a等速率反弹向c加速运动,直到碰c,
设碰c前的速度为va,根据动能定理有:
E•
q
2•2L−mgL=
1
2m
v2a,
6:va=
Eq•2L−2mgL
m=
3mg•2L−2mgL
m=2
gL
(3)从静止开始一直做加速运动足够长时间后,a球电量恒定+[q/3],且电场力与其重力相等,a球将以最大速率vm在b、c间往返运动,从a球开始运动到匀速率过初始位置,
此时[1/3]q的电量在c处,电场力做功:W1=
1
3qE•2L=2mgL
此时[1/3]q的电量在a处,电场力做功:W2=
1
3qE•L=mgL
电场力做总功为W=W1+W2,重力做总功为零.这些功全部增加为a的动能,根据动能定理有:
W=
1
2m
v2m
代入数据6:vm=
6gL
答:(1)b球的带电量是[1/3q;
(2)a球与c球第一次相碰前速度为2
gL];
(3)a球在b、c间运动的最大速度是
6gL.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;电荷守恒定律.
考点点评: 该题中a球经历了多个过程后达到最大速度,若考虑到a与bc碰撞的过程,是a从b向c搬运电荷的过程,这样就可以把复杂的问题简化为电场力做功的问题.这是解题的最佳的思路和方法.
1年前
你能帮帮他们吗