2
11eE?L?y?y??at2???
22m?v2?v12?2a1L ④
由③④求得:v1?vy?at?eELL,y??vy mv2nv22qEL ⑤ m(2)设球B从静止到刚进入电场的时间为t1,则:
1?2?1解得 xy?L???,即在电场I区域内满足方
?2n4?程的点即为所求位臵.
t1?v1 ⑥ a19,2007广东,19如图6-5-17所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小?3qE?2qEqE
a2???孔的两平行薄板,板相2m2m距3.5L.槽内有两个质显然,带电系统做匀减速运动.设球A刚达到右
图6-5-17 量均为m的小球A和B,极板时的速度为v2,减速所需时间为t2,则有:
2球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2Lv2?v12?2a2?1.5L
的轻杆相连,组成一带电系统.最初A和B分别静止v2?v1
t?2于左板的两侧,离板的距离均为L.若视小球为质点,a2不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强
求得: v2=12qEL, t2=2mL ⑧ 电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响
qE2m电场的分布),求:
球A离电场后,带电系统继续做减速运动,设加
(1)球B刚进入电场时,带电系统的速度大小; 速度为a3,再由牛顿第二定律:
?3qE a?3(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时2m间及球A相对右板的位置. 设球A从离开电场到静止所需的时间为t3,运动【解析】对带电系统进行分析,假设球A能达到右极的位移为x,则有:
0?v2 板,电场力对系统做功为W1,有: t3?a3W1?2qE?2.5L?(?3qE?1.5L)?0
2?v2?2a3x 而且还能穿过小孔,离开右极板. ① 假设球B能达到右极板,电场力对系统做功为W2,
有:W2?2qE?2.5L?(?3qE?3.5L)?0
12mLL, ⑨ ,t3=3qE6综上所述,带电系统速度第一次为零时,球A、B由⑦⑧⑨可知,带电系统从静止到速度第一次为应分别在右极板两侧. ② 零所需的时间为:
⑴带电系统开始运动时,设加速度为a1,由牛顿72mL
t?t1?t2?t3?第二定律:
3qE2qEqEL= ③ a1?球A相对右板的位臵为: x?2mm6球B刚进入电场时,带电系统的速度为v1,有:
将③⑤代入⑥得:
2mL ⑦ t1?qE球B进入电场后,带电系统的加速度为a2,由牛顿第二定律:
求得:x=- 26 -