质量为2m、带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度V0离A而去的同时,释放A 球,如图所示.若某时刻两球的电势能有最大值,求: (1)

问题描述:

质量为2m、带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度V0离A而去的同时,释放A 球,如图所示.若某时刻两球的电势能有最大值,求:

(1)此时两球速度各多大?
(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?

(1)当两球速度相同时,相距最远,两球的电势能最大,根据动量守恒定律得:
mv0=3mv
解得:v=

v0
3

(2)根据能量守恒定律,系统动能的减小量等于电势能的增加量,有:
△Ep=
1
2
m
v 20
-
1
2
•3mv2
=
1
3
m
v 20

答:(1)t时刻两球速度均为
v0
3

(2)与开始时相比,电势能最多增加
1
3
m
v 20