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-00教育-零零教育信息网

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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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球的质量M=3m，B球被碰后作周期性运动，其运动周期T=2π

M

k

（A、B小球均可视为质点）．
（1）求A球与B球第一次碰撞后瞬间，A球的速度V₁和B球的速度V₂；
（2）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．

魔方格

◎ 答案

（1）设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v₀，由动能定理得，qES=

1

2

m

v

20

①
解得：

v

0

=

2qES

m

②
碰撞过程中动量守恒得 m

v

0

=m

v

1

+M

v

2

③
机械能无损失，有

1

2

m

v

20

=

1

2

m

v

21

+

1

2

M

v

22

④
联立解得

v

1

=-

1

2

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大小第二次知识点连着绝缘

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