真空中A、B两个点电荷相距L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力及其他作用力),开始时A的加速度大小为a,经过一段时间B的加速度大小也为a,且速度大小为v,那么此时A、B两点电荷间的距离为______,点电荷A的速度为______.

问题描述:

真空中A、B两个点电荷相距L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力及其他作用力),开始时A的加速度大小为a,经过一段时间B的加速度大小也为a,且速度大小为v,那么此时A、B两点电荷间的距离为______,点电荷A的速度为______.

(1)初态:对A:k

QAQB
L2
=Ma ①
末态:对B:k
QAQB
L
2
1
=2Ma②
联立①②得:L1=
2
2
L
2
2
L
<L两个电荷之间的距离变小,说明它们是异种电荷,即B点电荷带负电;
(2)对A、B系统:从初态到末态,系统水平方向动量守恒
mvA+2mvB=0+0,得:vA=-2vB=-2v
负号表示A运动的方向和B运动的方向相反.
故答案为:
2
2
L
,2v.
答案解析:对A、B两球两球之间的库仑力提供它们的加速度,写出动力学的方程,根据它们之间距离的变化,判定A、B是同种电荷,还是异种电荷;
对A、B两球组成的系统,电场力做正功,电势能减少,根据动量守恒定律求解;
考试点:库仑定律.
知识点:本题考查了牛顿第二定律、库仑定律、动量守恒和能量守恒等多个知识点,关键要分析清楚物体的运动情况.