如图所示,绝缘小球A静止在高为h=0.8m的光滑平台上,带电量为qB=+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方,两球质量mA=mB=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,绝缘小球A静止在高为h=0.8m的光滑平台上,带电量为qB=+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方,两球质量mA=mB=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=10N/C,现将细线拉开角度α=60°后,由静止释放B球,在最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失.不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)B球在碰撞前的速度;
(2)A球离开平台的水平位移大小.
魔方格

◎ 答案

(1)设B球在最低点速度为
v 0
,对B球,由动能定理得:
  mBgL(1-cosα)+qBEL(1-cosα)=
1
2
mB
v20

解得:v0=4m/s                 
(2)碰撞后A球B球速度分别为vA,vB,由动量守恒得:
   mBv0=mBvB+mAvA                 
能量守恒:
1
2
mB
v20
=
1
2
mB
v2B
+
1
2
mA
v2A

联立解得    vA=4m/s   (vB=0)
碰后A先匀速运动,再平抛运动,
竖直方向:h=
1
2
gt2

t=

2h
g
=

2×0.8
10
s=0.4s

水平位移s=vAt=4×0.4=1.6m            
答:
(1)B球在碰撞前的速度是4m/s;
(2)A球离开平台的水平位移大小是1.6m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,绝缘小球A静止在高为h=0.8m的光滑平台上,带电量为qB=+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方,两球质量mA=mB=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,…”主要考查了你对  【平抛运动】,【动能定理】,【动量守恒定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【能量守恒定律、第一类永动机】  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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