为零,则在释放的瞬间,以向右为正方向,由牛顿第二定律可知:
F=maA+maB+maC=0
即aB=-(aA+aC)=-[(-1)+3]m/s2=-2m/s2
这说明只释放B球,其初始加速度大小为2m/s2,方向向左. 32.解析: 因A、B二球间的距离保持不变,相互作用的库仑吸引力为恒力,其大小为:
F库=kq1q2-3
=9×10N 2d当F作用于A时A、B一起向右做匀加速运动,由B的受力情况可知,A、B一起向右做匀加速运动的加速度为 a?F库m2=9 m/s2
以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得:
F=(m1+m2)a=2.7×10-2N
33. 解析:带电小球在最高点受到重力G,拉力T,电场力qE,
v23
由牛顿运动定律得:mg?qE?T?m 带入数值得E=5×10 N/C
Lkq234.解析 (1)B刚脱离板时 mg?2?ma ①
h 得h?qk ② m(g?a)(2)B电荷离板前向下做匀加速运动,下降高度H=2h 由运动学公式得:v2?2aH?4ah ③
1mv2?2mah ④ 21对B电荷离板前的运动应用动能定理得:W重?W支?W电?mv2?0 ⑤
2所以B电荷离板前的动能 Ek?而W重?2mgh ⑥ 所以 W支?W电??2qkm(g?a) ⑦ 35. 解析(1)带电液滴在运动过程中受到重力G及电场力
F作用(如图),由牛顿第二定律得:qE = mgcosα
又E =
Cmgdcos?UQ 解得:q = . ?QdCd(2)由动能定理得:mgsinα·L = mv2,解得:v = 2gLsin?. 在运动方向上 ma?mgsin?,a?gsin?,L?122Lat 得t = . 2gsin?1236.解析 (1)W电?qEx0, W电??(Epx0?0),联立以上两式得Epx0??qEx0 (2)解法一
在带电粒子的运动方向上任取一点,设坐标为x,由牛顿第二定律可得qE = ma 由运动学公式得vx2?2a(x?x0),联立上两式,进而求得Ekx?mvx2?qE(x?x0),
12Ex?Ekx?Epx??qEx0?Ex0. 解法二
22在 x轴上任取两点 x1 、x2,速度分别为 v1 、v2 ,F = qE = ma,v2?v1?2a(x2?x1)
联立得mv22?(?qEx2)?mv12?(?qEx1),Ek2?Ep2?Ek1?Ep1
37.解析 如图所示,在轨道圆心作重力mg和电场力qE的合成示意图,将对角线向上延长交轨道于F点,此即重力场与电场共同存在时圆周运动的“最高点”,在该点轨道压力为零时,向心力由重力与电场力的合力提供.由向心力公式得
vF2(mg)?(qE)?m
R221212而由题意可知mg = qE 12联立上两式可得mvF2?mgR
22在物体由A到F过程中应用动能定理有
qEsAB?qERsin45??mgR(1?sin45?)?1mvF2 2可解得AB长度的最小值为sAB?(1?32)R 2