处于匀强电场中的两个小球A和B,用一根轻绳连接着放在足够长且光滑的斜面上,两球带电量均为+q、A球质量为2M、B球质量为M,现使两球在匀强电场中以速度V0沿斜面匀速上升.（A、B两球之间的

Question

处于匀强电场中的两个小球A和B,用一根轻绳连接着放在足够长且光滑的斜面上,两球带电量均为+q、A球质量为2M、B球质量为M,现使两球在匀强电场中以速度V0沿斜面匀速上升.（A、B两球之间的库仑力忽略不计）求：
（1）电场的场强；
（2）细绳所受到的拉力；
（3）当某时刻细绳突然断开,自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离.

Answer 1

设电场方向沿斜面向上.依题意,A球在B球下文.设斜面倾角为θ,电场强度为qE,
细绳所受到的拉力O为F.
　　对AB整体,2qE-3Mgsinθ=0
　　得　E＝3Mgsinθ/(2q)
对A球,F+qE=2Mgsinθ,得
　　F=2Mgsinθ-qE＝2Mgsinθ-3Mgsinθ/2=Mgsinθ/2
　　细绳断开后,系统所受合力为零,动量守恒设A球速度为零时,B球速度为V,则
　　3MVo=MV,得V=3Vo
对B球,由动能定理得（qE-Mgsinθ)S=(1/2)M(3Vo)²-(1/2)M(Vo)²
自细绳断开至A球速度为零时,B球上升的距离S=
答：（1）E＝3Mgsinθ/(2q)
（2）F=Mgsinθ/2
（3）S=