李庚伟 ，邢 杰，郝会颖，赵长春，吴秀文，申 坤，蒋福泽

（1. 中国地质大学（北京）数理学院，北京 100083；2. 中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京 100083）

0 引言

动量守恒定律、机械能守恒定律多数物理教材［1-6］都是在力学部分给出的，此时教材还没有涉及到电场力，所以涉及到电学问题时，不少同学不能够正确使用. 本文通过一道典型综合性例题来说明具体的用法.

许多物理竞赛题目都非常经典. 对其进行正确解答往往要用到很多相关的物理知识，这有利于提升对物理知识的理解和掌握. 本文详细分析了物理竞赛中一道典型综合性题目，并给出了详细解答.

文中所选竞赛题目是北京地区“第25届全国部分地区大学生物理竞赛试卷”的一的第4题：

三个质量同为m，电量同为q > 0的小球1、2、3，用长度同为l的绝缘线连成等边三角形后，静放在光滑水平面上，如图1所示. 将球1、2间的轻线剪断，三个小球开始运动. 球3在运动过程中，相对其初始位置位移的最大值lmax=____，运动的最大速度值vmax=____ .

图1 题图

1 分析

球1、2、3作为一个系统，1、2间的轻线未剪断之前，它们处于高能量状态，所以不稳定. 根据能量最低原理，它们会向低能量状态无穷远处运动（取无穷远处为电势能0点）. 所以3个球之间原来用轻线连接时，线中必然存在着拉力. 并且拉力和库仑力使得3个球彼此处于平衡静止状态. 当将球1、2间的轻线剪断时，由于彼此间缺少了轻线的拉力，平衡被打破（此时球1、2之间只存在库仑力），故球1、2会分开；这……