题目

（15分）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，一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，整个装置处于方向水平向左的匀强电场中，电场强度为E．开始时A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，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一直在水平面上运动且不会碰到滑轮。试求    (1) 开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小；(2) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A对挡板P的压力刚好为零，试求物块C下落的最大距离；(3) 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：解析：（1）对系统AB：       (2)开始时弹簧形变量为，由平衡条件：   ①设当A刚离开档板时弹簧的形变量为：由：可得  ②故C下降的最大距离为：  ③由①～③式可解得    ④（3）由能量守恒定律可知：C下落h过程中，C重力势能的的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和当C的质量为M时：    ⑤当C的质量为2M时，设A刚离开挡板时B的速度为V ⑥由④～⑥式可解得A刚离开P时B的速度为：  ⑦

查看本题答案和解析