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如图所示，在绝缘光滑水平桌面上的左端固定挡板P，小物块A、B、C的质量均为m，A、C带电量均为+q，B不带电，A、B两物块由绝缘的轻弹簧相连接．整个装置处在场强为E，方向水平向
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，在绝缘光滑水平桌面上的左端固定挡板P，小物块A、B、C的质量均为m，A、C带电量均为+q，B不带电，A、B两物块由绝缘的轻弹簧相连接．整个装置处在场强为E，方向水平向左的匀强电场中，开始时A靠在挡板处（但不粘连）且A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计AC间库仑力，且带电量保持不变，B、C碰后结合在一起成为一个（设在整个运动过程中，A、B、C保持在一条直线上）．（提示：弹簧弹性势能Ep=
1
2
kx
2
，x为形变量）
（1）若在离物块B的x远处由静止释放物块C，可使物块A恰好能离开挡板P，求距离x为多大？
（2）若保持x不变，把物块C的带电量改为+2q，还是由静止释放C，则当物块A刚要离开挡板时，物块B的速度为多大？
◎ 答案
（1）由题意知，弹簧原来处于原长，设C碰B前速度为V
0
，碰后速度为V
1
由动能定理有：qEx=
1
2
m
v
20
由动量守恒有：mv
0
=2mv
1
A恰好能离开挡板时，弹簧对A的拉力F=kx
0
=qE（x
o
是弹簧的伸长量）
对BC整体，当A恰好要离开挡板时BC的速度变为零，从碰后的瞬间开始到弹簧伸长的过程中，由能量守恒定律有：
1
2
×2m
v
21
=
1
2
k
x
20
+qE
x
0
由以上式子解得：
x=
3qE
k
（2）当物块C的带电量变为2q 时，由动能定理有：2qEx=
1
2
m
v
20
由动量守恒有：mv
0
=2mv
1
A恰好能离开挡板时，弹簧对A的拉力F=kx
0
=qE（x
o
是弹簧的伸长量）
对BC整体，当A恰好要离开挡板时BC的速度为v，从碰后的瞬间开始到弹簧伸长的过程中，由能量守恒定律有：
1
2
×2m
v
21
=
1
2
k
x
20
+2qE
x
0
+
1
2
?2m
v
2
，解得：
v=Eq
1
2mk
答：（1）距离x为
3qE
k
；
（2）物块B的速度为
Eq
1
2mk
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在绝缘光滑水平桌面上的左端固定挡板P，小物块A、B、C的质量均为m，A、C带电量均为+q，B不带电，A、B两物块由绝缘的轻弹簧相连接．整个装置处在场强为E，方向水平向…”主要考查了你对 【动能定理】，【动量守恒定律】，【电场强度的定义式】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377059.html
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