問題詳情:
如圖復19-3所示,在水平光滑絕緣的桌面上,有三個帶正電的質點1、2、3,位於邊長為的等邊三角形的三個頂點處。為三角形的中心,三個質點的質量皆為,帶電量皆為。質點 1、3之間和2、3之間用絕緣的輕而細的剛*杆相連,在3的連接處為無摩擦的鉸鏈。已知開始時三個質點的速度為零,在此後運動過程中,當質點3運動到C處時,其速度大小為多少?
【回答】
以三個質點為系統,由對稱*可知,開始時其質心應位於處,因為質點系所受的合外力為零,由質心運動定理可知,質心總是固定不動的。質點1、2在靜電力作用下,彼此間距離必增大,但不可能保持在沿起始狀態時1、2連線上運動,若是那樣運動,由於杆不
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(1)
再由對稱*及動量守恆可知
(2)
系統原來的電勢能為
(3)
其中為靜電力常數.運動到國復解19-3所示的位置時的電勢能為
(4)
根據能量守恆有
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由以上各式可解得
(6)
知識點:專題六 電場和磁場
題型:計算題