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如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细

题目详情
如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m 1 、电量为+q 1 的A球和质量为m 2 、电量为+q 2 的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v 0 ,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v 1 ,且v 1 >v 0 。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t 0 时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。

(1)求0~t 0 时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t 0 时间内A对B球做的功W 1 后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t 0 时间内B对A球做的功为W 2 ,非匀强电场对A球做的功为W 3
根据动能定理 W 2 +W 3 =0
又因为   W 2 =−W 1
PO两点间电势差
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
▼优质解答
答案和解析
(1) (2) (3)该同学的解法是错误的。因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W 1 、W 2 的大小不相等,即W 2 =−W 1 是错误的。