◎ 题目

如图所示，在绝缘水平面上的P点放置一个质量为mA=0.02kg的带负电滑块A，带电荷量q=1.0×10-6 C。在A的左边相距的Q点放置一个不带电的滑块B，质量为mB=0.04kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁s＝0.15m。在水平面上方空间加一方向水平向右的匀强电场，电场强度为E=4.0×105N/C，使A由静止释放后向左滑动并与B发生碰撞，碰撞的时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动，与墙壁发生碰撞时没有机械能损失，两滑块都可以视为质点。已知水平面OQ部分粗糙，其余部分光滑，两滑块与粗糙水平面OQ间的动摩擦因数均为μ=0.50，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求： （1）A经过多少时间与B相碰？相碰结合后的速度是多少？ （2）AB与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中，离开墙壁的最大距离是多少？ （3）A、B相碰结合后的运动过程中，由于摩擦而产生的热是多少？通过的总路程是多少？

◎ 答案

解：（1）由于PQ部分光滑，滑块A只在电场力作用下加速运动，设经时间t与B相碰，A与B相遇前的速度大小为v1，结合后的共同速度大小为v2，则 解得s，m/s 滑块A、B碰撞的过程中动量守恒，即，m/s （2）两滑块共同运动，与墙壁发生碰撞后返回，第一次速度为零时，两滑块离开墙壁的距离最大，设为 ，在这段过程中，由动能定理得 解得m （3）由于N，N，，即电场力大于滑动摩擦力，AB向右速度为零后在电场力的作用下向左运动，最终停在墙角O点处，设由于摩擦而产生的热为Q，由能量守恒得 J 设AB第二次与墙壁发生碰撞后返回，滑块离开墙壁的最大距离为，假设L2＜s，在这段过程中，由动能定理得，解得L2≈0.064m L2＜s＝0.15m ，符合假设，即AB第二次与墙壁发生碰撞后返回停在Q点的左侧，以后只在粗糙水平面OQ上运动 设在粗糙水平面OQ部分运动的总路程s1，则，s1＝0.6m 设AB相碰结合后的运动过程中通过的总路程是s2，则，m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在绝缘水平面上的P点放置一个质量为mA=0.02kg的带负电滑块A，带电荷量q=1.0×10-6C。在A的左边相距的Q点放置一个不带电的滑块B，质量为mB=0.04kg，滑块B距左边竖…”主要考查了你对  【碰撞】  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。