(18分)如图所示,在范围足够大方向水平向左、电场强度E=10N/C的匀强电场中,光滑绝缘水平桌面上有两个原先静止的小球A和B,B在桌边缘,两球均可视为质点,质量均为m=0.2kg,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(18分)如图所示,在范围足够大方向水平向左、电场强度E=10N/C的匀强电场中,光滑绝缘水平桌面上有两个原先静止的小球A和B,B在桌边缘,两球均可视为质点,质量均为m=0.2kg,A球带正电,电荷量q=0.1C,B是不带电的绝缘球,桌面离地面的高h=0.05m。开始时两球相距l=0.1m。在电场力作用下,A开始向左运动,并与B球发生正碰,碰撞中两球系统无能量损失、无电荷转移。已知两球发生无能量损失的正碰时,碰撞前后两球交换速度。求:  

(1)A球碰撞前、后的速度?
(2)A、B落地过程中两者间的最大距离?  

◎ 答案

(1)vA2=vBl=0,vB2=vAl=1m/s

◎ 解析


试题分析:(1)A在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,经过时间t与B发生第一次碰撞,则qE=ma,解得:a=5m/s2,t=0.2s。
设碰撞前A球的速度为vAl,B球的速度为vBl。碰撞后A球的速度为vA2,B球的速度为vB2,则vAl=at=1m/s,vBl=0
因两球发生无能量损失的正碰时交换速度,所以有vA2=vBl=0,vB2=vAl=1m/s。
(2)两球碰撞后,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球在空中运动的时间相等,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xA和xB,则
解得:t1=0.1s
A球落地时的速度为vA=at1=0.5m/s<vB2
故两球落地时的水平距离最大,设两球落地时的水平位移分别为xA和xB,则xA,xB=vB2t1
故A、B落地点之间的最大距离为Δxm=xB-xA
解得:Δxm=0.075m。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,在范围足够大方向水平向左、电场强度E=10N/C的匀强电场中,光滑绝缘水平桌面上有两个原先静止的小球A和B,B在桌边缘,两球均可视为质点,质量均为m=0.2kg,…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐