如图所示,在绝缘光滑水平面上,可视为质点的A、B两个带正电的小球相距为r,带电量分别为4q和q.B的质量

2025-05-16 19:30:51
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回答1:

(1)以B为研究对象,根据牛顿第二定律和库仑定律
K
4 q 2
r 2
=4ma,K
4 q 2
R 2
=ma

所以,两球的间距为R=2r.
(2)根据两球受到同样大小的库仑力,有F=m A a=m×4a,可见,A的质量为m A =4m.
以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒,又有mv+4mV A =0.
所以,A的速度为v A =-
1
4
V.
(3)根据电场力做正功,系统的电势能减少,据能量守恒得减少的电势能等于系统增加的动能,
所以 E P = E KA + E KB =
1
2
×4m
V 2A
+
1
2
m V 2 =
5
8
m V 2

答:(1)两球间距是2r.
(2)A球的速度是-
1
4
V
(3)两电荷的电势能减少
5
8
m V 2