球B进入电场后,带电系统的加速度为a2,由牛顿第二定律:
⑧
将③⑤代入⑥得:
⑦
(2)设球B从静止到刚进入电场的时间为t1,则:
⑥
由③④求得:
⑤
球B刚进入电场时,带电系统的速度为v1,有:
④
(1)带电系统开始运动时,设加速度为a1,由牛顿第二定律:
=
③
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综上所述,带电系统速度第一次为零时,球A、B应分别在右极板两侧。 ②
①
而且还能穿过小孔,离开右极板。
假设球B能达到右极板,电场力对系统做功为W2,有:
例题4(07广东)如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距
⑴球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;
⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
解析:解:对带电系统进行分析,假设球A能达到右极板,电场力对系统做功为W1,有:
所以F的取值范围:14.34N≤F≤33.6N
反思:隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法,用这一基本技巧解题时,应注意:当用隔离法时,必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体,否则将增加运算过程的繁琐程度,然后进行分解,根据牛顿第二定律列方程即可;用整体法解题时,必须满足一个条件,即连结体各部分加速度的值是相同的。如果不是这样,便只能用隔离法求解。
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