问题 计算题

如图所示,均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘轻杆上,A与B紧靠在一起(但不粘连),C紧贴着绝缘地板,质量分别为MA=2.32kg,MB=0.20kg,MC=2.00kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB = +4.0×10-5C,qC =+7.0×10-5C,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F,若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s2的匀加速直线运动,则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F,经时间t 后, F变为恒力。已知g=10m/s2,静电力恒量k=9×109N·m2/c2

求:(1)静止时B与C之间的距离;

(2)时间t的大小;

(3)在时间t内,若变力F做的功WF=53.36J,则B所受的电场力对B做的功为多大?

答案

(1)1.0m(2)1s(3)17.2J

题目分析:(1)开始时A、B处于平衡状态,设之间的距离为,则

,代入数据可得:

经时间t , F变为恒力。A、B恰好分离,A、B间无相互作用,设BC之间的距离为

,代入数据可得:

(2) 则,代入数据可得

(3) 以AB为系统,由动能定理可得

代入数据可得: 

名词解释
填空题