Question

如圖所示，絕緣小球A靜止在高為h=0.8 m的光滑平臺上，帶電量為q_B =+0.3C的小球B用長為L=1m的細線懸掛在平臺上方，兩球質(zhì)量m_A=m_B=0.5kg,整個裝置放在豎直向下的勻強電場中，場強大小E =10N/C，現(xiàn)將細線拉開角度α =60^o后，由靜止釋放B球，在最低點與A球發(fā)生對心碰撞，碰撞時無機械能損失。不計空氣阻力，取g=10m/s²，求：

1.B球在碰撞前的速度；

2.A球離開平臺的水平位移大小。

 

Answer 1

 

1.v₀=4m/s

2.1.6m

解析:（1）設B球在最低點速度為，碰撞前對B球由動能定理得：

m_BgL(1－cosα)+q_BEL(1－cosα)= m_B                  （4分）

解得：  v₀=4m/s                 （2分）

（2）碰撞后A球B球速度分別為v_A，v_B，由動量守恒得：

m_Bv₀=m_Bv_B+m_Av_A                （3分）

能量守恒：                    （3分）

聯(lián)立解得    v_A=4m/s   (v_B=0)             （2分）

碰后A先勻速運動，再平拋運動

豎直方向：       （2分）

水平位移s=v_At=4×0.4=1.6m            （2分）