(1)设B球刚进入电场时带电系统的速度为v1,由动能定理
得2qEL=
×2mv12,1 2
解得v1=
;
2qEL m
(2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、AB都在电场中、A球出电场.
设A球运动的最大位移为x,由动能定理
得2qEL-qEL-3qE(x-2L)=0
解得x=
L7 3
B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为
L?L=7 3
L4 3
其电势能的变化量为:△Ep=W=3qE?
L=4qEL;4 3
(3)向右运动分三段,取向右为正方向
第一段加速:a1=
=2qE 2m
,qE m
t1=
=v1 a1
,
2mL qE
第二段减速:a2=?
,qE 2m
设A球出电场电速度为v2,由动能定理得:?qEL=
×2m(v22?v12),1 2
解得:v2=
,t2=
qEL m
=2(
v2?v1
a2
?1)
2
,
mL qE
第三段再减速:a3=
,t3=3qE 2m
=0?v2
a3
2 3
,
mL qE
所以带电系统从静止开始到向右运动至最大距离处的时间:t=t1+t2+t3=(3
?
2
)4 3
.
mL qE
答:(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小为v1=
;
2qEL m
(2)带电系统从静止开始向右运动的最大距离为
,此过程中B球电势能的变化量为4EL.7L 3
(3)带电系统从静止开始到向右运动至最大距离处的时间为
2 3
.
mL qE