如图,光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板G和H.在金属板G右壁固定一个可视为质点的小球C,其质量为 M
C=0.01kg、带电量为q=+1×10
-5C.G、H两板间距离为d=10cm,板H下方开有能让小球C自由通过的小洞.质量分别为M
A=0.01kg和M
B=0.02kg的不带电绝缘小球A、B用一轻质弹簧连接,并用细线栓连使弹簧处于压缩状态,静放在H板右侧的光滑水平面上,如图(a)所示.现将细线烧断,小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动(A球不会进入G、H两板间).以向右为速度的正方向,从烧断细线断开后的某时刻开始计时,得到A球的速度-时间图象如图(b)所示.
(1)求在t=0、
、
时刻小球B的速度,并在图(b)中大致画出B球的速度-时间图象;
(2)若G、H板间是电场强度为E=8×10
4V/m的匀强电场,在某时刻将小球C释放,则小球C离开电场时的速度为多大?若小球C以离开电场时的速度向右匀速运动,它将遇到小球A,并与之结合在一起运动,试求弹簧的最大弹性势能的范围.
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