(18分)A、B是两个带正电的点电荷,电荷量均为q,B放在一块绝缘板上,A固定在B下方的绝缘体上,控制B所在的绝缘板从静止起以加速度a(a<g)竖直向下做匀加速运动,若B的质量为m,静电力恒量为
(A、B间的空间为真空)。问:
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(1)B所在的板向下运动到离A多远的C处时B球将会脱离绝缘板。
(2)若BC=2CA,则在以上运动过程中,电场力和板的支持力对B做功的代数和等于多少?
解析:
(1)设B运动到离A为d的C处将会脱离绝缘板,此时对B由牛顿第二定律得:
(4分)
解得:
(3分)
(2)当B运动到C处时的速度
,由运动学公式得:
(3分)
对这一下降过程,对B由动能定理可得:
(4分)
解得:
(4分)