如圖所示,A、B是兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量均為q,A固定在絕緣物體上,在它正上方的B則放在一塊絕緣板上,F(xiàn)用手握著絕緣板從靜止起加以加速度a豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)(a<g),若B的質(zhì)量為m,靜電力常量為k,A、B之間的作用力按真空條件處理。問:
(1)B運(yùn)動(dòng)到離A多遠(yuǎn)的C處將會脫離絕緣板?
(2)若BC=2CA,則在以上的運(yùn)動(dòng)過程中,電場力和絕緣板的支持力對B做功的代數(shù)和等于多少?
解:(1)設(shè)B運(yùn)動(dòng)到離A的距離為r處時(shí)剛好脫離絕緣板,對B由牛頓第二定律,有:
mg--N=ma
當(dāng)N=0時(shí),r=
(2)設(shè)電場力和支持力做功的代數(shù)和為W,則由動(dòng)能定理可得:
mg×2r+W=
又v2=2a×2r
聯(lián)立解得:W=
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