如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有AB兩個(gè)帶同種電荷小球(可視為電電荷),相距無窮遠(yuǎn)。A的質(zhì)量為m且靜止,B的質(zhì)量為4m,且以速度v正對(duì)著A運(yùn)動(dòng)。在以后AB系統(tǒng)具有的最大電勢能是多少?該時(shí)刻A的速度是多少?
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由題目分析可得,只有當(dāng)A、B兩者速度相同時(shí),系統(tǒng)電勢能最大,此時(shí)由動(dòng)量守恒定律可得: 4m*v=(4m+m)*v'即 v'=0.8v且電勢能等于動(dòng)能的變化,所以,E=(1/2)4*m*v2-(1/2)5*mv'2=0.4m*v2
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用動(dòng)量守恒定律來解。在二者作用過程中總動(dòng)量是守恒的。二者先靠近、再遠(yuǎn)離,當(dāng)二者速度相等時(shí),距離最近,電勢能最大。設(shè)A、B距離最小時(shí)的速度為v',有:4mv=(m+4m)v'系統(tǒng)減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢能:ε=4mv^2/2-(m+4m)v'^2/2(只說到此,明白了嗎?)