Question

如圖所示，均可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C在傾角為的光滑斜面上，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，質(zhì)量分別為="0." 43 kg，="0.20" kg，＝0. 50 kg，其中A不帶電，B、C的電量分別為且保持不變，開始時三個物體均能保持靜止�，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a="2.0" 的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t，力F變?yōu)楹懔�。已知靜電力常量, 。

（1）求時間t；
（2）在時間t內(nèi)，力F做功=" 2." 31J，求系統(tǒng)電勢能的變化量。

Answer 1

,2. 1 J。

（1）A、B、C靜止時，設(shè)B、C間距離為，則C對B的庫侖斥力為，以A、B為研究對象，據(jù)力的平衡有，解得="2." 0 m
給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運動，C對B的庫侖斥力逐漸減小，A、B間的彈力也逐漸減小．經(jīng)過時間t，A、B間距離為，兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔�。則t時刻C對B的庫侖斥力為，以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得，解得3. 0 m
根據(jù)勻加速直線運動位移一—時間關(guān)系得，即
（2）t時刻A、B仍具有共同速度
以A、B、C為研究對象，時間t內(nèi)重力做功為
根據(jù)系統(tǒng)功能關(guān)系有
根據(jù)系統(tǒng)電勢能的變化與庫侖力做功的關(guān)系得
系統(tǒng)電勢能的變化量為2. 1 J。