题目

题型：不详难度：来源：

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M_A=2.32kg，M_B=0.20kg，M_C=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B = +4.0×10^-5C，q_C =+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W_F=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

解析

试题分析：（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之间的距离为则
，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

而
代入数据可得：