“能量的比較”
如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個帶電小球、，質量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負電-2q，開始時兩小球相距s0，小球有一個水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構成的系統(tǒng)的電勢能為零，則
（1）試證明：當兩小球的速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，并求出該最大值；
（2）試證明：在兩小球的間距仍不小于s0的運動過程中，系統(tǒng)的電勢能總小于系統(tǒng)的動能，并求出這兩種能量的比值的取值范圍。
解析：（1）由于兩小球構成的系統(tǒng)合外力為零，設某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動量守恒定律得 （1） （2分）所以，系統(tǒng)的動能減小量為 （2） （1分）由于系統(tǒng)運動過程中只有電場力做功，所以系統(tǒng)的動能與電勢能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢能為零，故該狀態(tài)下的電勢能可表為 （3） （1分）聯(lián)立（1）、（3）兩式，得 （4）由（4）式得：當 （5） （2分）時，系統(tǒng)的電勢能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得 （6） （1分）即當兩小球速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，最大值為 （7） （2分）（2）由于系統(tǒng)的電勢能與動能之和守恒，且初始狀態(tài)下系統(tǒng)的電勢能為零，所以在系統(tǒng)電勢能取得最大值時，系統(tǒng)的動能取得最小值，為 （8） （2分）由于 （9）所以在兩球間距仍不小于的運動過程中，系統(tǒng)的電勢能總小于系統(tǒng)的動能。（2分）在這過程中兩種能量的比值的取值范圍為 （10） （2分）
練習冊系列答案
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（2006?連云港二模）如圖所示，一束太陽光入射到三棱鏡上，通過三棱鏡后在另一側的光屏MN上ad之間形成彩色光帶，以下說法中正確的是（　�。�

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A、若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫裝置，則a光形成干涉條紋的間距最大B、a、b、c三種色光中，a色光的光子能量最大C、用b光照射某種金屬時能發(fā)生光電效應，則用a光照射此金屬時不能產(chǎn)生光電效應D、若讓a、b、c三色光以同一入射角從某方向射入一介質，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射

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