Question

如圖所示，在非常高的光滑、絕緣水平高臺(tái)邊緣，靜止放置一個(gè)不帶電的小金屬塊B，另有一與B完全相同的帶電荷量為+q的小金屬塊A以初速度v₀向B運(yùn)動(dòng)，A、B的質(zhì)量均為m。A與B相碰撞后，兩物塊立即粘在一起，并從臺(tái)上飛出。已知在高臺(tái)邊緣的右面空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=2mg/q。求：

（1）A、B一起運(yùn)動(dòng)過程中距高臺(tái)邊緣的最大水平距離；

（2）A、B運(yùn)動(dòng)過程的最小速度為多大？

（3）A、B的結(jié)合體從平臺(tái)飛出到再次與平臺(tái)相撞的過程中，下落的距離是多少?

Answer 1

解：（1）由動(dòng)量守恒定律得mv₀=2mv，v=

碰后水平方向

qE=2ma，qE=2mg，所以a=g

又由0-v²=2(-a)x得x=。

（2）在t時(shí)刻，A、B的水平方向的速度

v_x=v-at=v-gt

豎直方向的速度為v_y=gt

合速度為v_合=

解得速度的最小值v_min=。

（3）A、B的結(jié)合體從平臺(tái)飛出到再次與平臺(tái)相撞的過程經(jīng)歷的時(shí)間為t=

下落的距離為h==。