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如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为m=0.2kg,A球带正电,电荷量q=0.1C,B球是绝缘体不带电,桌面距地面的高h=0.

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为m=0.2kg,A球带正电,电荷量q=0.1C,B球是绝缘体不带电,桌面距地面的高h=0.05m.开始时A、B相距L=0.1m,在方向水平向右、大小E=10N/C的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移.求:

(1)A经过多长时间与B碰撞?      
(2)A、B落地点之间的距离是多大?

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析


【错解分析】本题的易错点在于学生不能够将碰撞问题、平抛运动问题从复杂背景中分析清楚,所以思维上往往容易混乱,无从下笔。
【正解】(1)解:A在电场力作用下做初速度为零的匀速直线运动、,设加速度大小为a,经过
时间t与B发生第一次碰撞,则
       ⑴
     ⑵
       ⑶
   ⑷
(2)设A球与B球发碰撞前速度为vAl,碰撞后A球速度为vA2,B球速度为vB2,则
   ⑸
     ⑹
由动量守恒得:       ⑺
根据题意:     ⑻
解得:      ⑼
………⑽
即A球与B球发碰撞后,B做平抛运动,A在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做初速度为零的匀加速运动,A球与B球运动时间相等,设时间为t1,在这段时间内A、B在水平方向发生的位移分别为sA和sB,则
      ⑾
       ⑿
     ⒀
   ⒁
A、B落地点之间的距离:      ⒂
    ⒃
【点评】建立在电场背景下的运动问题其本质仍然是运动问题,所以处理这类问题时,要坚定信念,不要被复杂的背景知识所蒙蔽,抓住某种运动的受力特征和运动特征进行处理,过程分析明确就可以。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为m=0.2kg,A球带正电,电荷量q=0.1C,B球是绝缘体不带电,桌面距地面的高h=0.…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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。



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