Question

如圖所示，絕緣小球A靜止在高為h=0.8 m的光滑平臺(tái)上，帶電量為q_B =+0.3C的小球B用長(zhǎng)為L=1m的細(xì)線懸掛在平臺(tái)上方，兩球質(zhì)量m_A=m_B=0.5kg,整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E =10N/C，現(xiàn)將細(xì)線拉開角度α =60^o后，由靜止釋放B球，在最低點(diǎn)與A球發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。不計(jì)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(tái)的水平位移大小。

 

Answer 1

【答案】

 

1.v₀=4m/s

2.1.6m

【解析】（1）設(shè)B球在最低點(diǎn)速度為，碰撞前對(duì)B球由動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，再平拋運(yùn)動(dòng)

豎直方向：        （2分）

水平位移s=v_At=4×0.4=1.6m            （2分）