Question

如圖所示，水平桌面處有水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝2´10⁴V/m，A、B是完全相同的兩個小物體，質(zhì)量均為m＝0.1kg，電量均為q＝2´10^－5C，且都帶負(fù)電，原來都被按在桌面上的P點(diǎn)。現(xiàn)設(shè)法使A物體獲得和電場E同方向的初速v_A0＝12m/s，A開始運(yùn)動的加速度大小為6m/s²，經(jīng)t時(shí)間后，設(shè)法使B物體獲得和電場E同方向的初速v_B0＝6m/s（不計(jì)A、B兩物體間的庫侖力），求：

小題1:在A未與B相遇前，A電勢能增量的最大值；
小題2:如果要使A盡快與B相遇，t為多大？

Answer 1

小題1:4.8J
小題2:4s

（1）A釋放后有qE＋f＝ma，得f＝0.2N，A速度減到零，t＝v_A0/a＝2s，經(jīng)過的位移為s＝v_A0²/2a＝12m，DE_max＝qEs＝4.8J，（2）返回時(shí)qE－f＝ma’，因?yàn)锽的速度較小，要盡快相遇，對應(yīng)B減速到零時(shí)與A相遇，B的最大位移s_B＝v_B0²/2a＝3m，花時(shí)t_B＝v_B0/a＝1s，A返回走了s’＝s－s_B＝9m，用時(shí)t_A＝＝3s，故t＝t＋t_A-t_B＝4s