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带电粒子在电场中的加速
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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、
网友投稿 2022-12-04 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球质量为A球质量的3倍,A、B小球均可视为质点。求:
(1)A球与B球碰撞前瞬间的速度v
0
;
(2)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v
1
和B球的速度v
2
;
(3)B球被碰后的运动为周期性运动,其运动周期
,要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。
◎ 答案
解:(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v
0
由动能定理得
①
解得:
②
(2)碰撞过程中动量守恒
③
机械能无损失,有
④
联立③④解得
方向向左,
方向向右
(3)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t恰好等于B球的
⑤
⑥
(n=0 、1 、2 、3 ……) ⑦
由题意得:
⑧
解得:
(n=0 、1 、2 、3 ……)
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、…”主要考查了你对 【碰撞】,【带电粒子在电场中的加速】 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/202212/407498.html
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