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问题详情：
如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动．已知MN、PQ间电势差为U．试求：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；
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（3）带电系统从静止开始向右运动至最大距离处的时间．
【回答】
（1）MN、PQ间的电场强度为：
………………………………（2分）
设B球刚进入电场时带电系统速度为v1，由动能定理得
………………………………（2分）
解得：
………………………………（1分）
（2）带电系统向右运动分三段：B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场。
设A球出电场的最大位移为x，由动能定理得
………………………………（2分）
解得 
则 
………………………………（1分）
B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为
………………………………（1分）
其电势能的变化量为
…………………（2分）
（3）取向右为正方向，
第一段加速
………………………………（1分）
………………………………（1分）
第二段减速
………………………………（1分）
设A球刚出电场速度为v2，由动能定理得
………………………………（1分）
第二段减速时间为
……………………………（1分）
第三段再减速：
………………………………（1分）
第三段减速时间为：
………………………………（1分）
带电系统从静止开始向右运动至最大距离处的时间
………………………………（1分）
解得：
………………………………（1分）
知识点：静电场及其应用单元测试
题型：计算题
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