问题
问答题
如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+qA和+qB的电荷量，质量分别为mA和mB．两物块由绝缘的轻弹簧相连．不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中．A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，当地的重力加速度为g，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮．
（1）若在小钩上挂一质量为m的绝缘物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离；
（2）若C的质量改为2m，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？
答案
（1）开始时弹簧被压缩的形变量为x1，由平衡条件：kx1=EqB
设当A刚离开档板时弹簧被拉伸的形变量为x2，由平衡条件：kx2=EqA
故C下降的最大距离为：h=x1+x2
由①～③式可解得h=
（qA+qB） E k
（3）由能量守恒定律可知：
当C的质量为M时：mgh=qBEh+△E弹
当C的质量为2m时，设A刚离开挡板时B的速度为v
2mgh=qBEh+△E弹+
（2m+mB）v2 1 2
解得A刚离开P时B的速度为：
v=2mgE(qA+qB) k(2m+mB)
答：
（1）物块C下落的最大距离为
（qA+qB）；E k
（2）若C的质量改为2m，当A刚离开挡板P时，B的速度为
．2mgE(qA+qB) k(2m+mB)
