在光滑水平面上静止着A、B两个小球(可视为质点),质量均为m,A球带电荷量为q的正电荷,B球不带电,两球相距为L.从t=0时刻开始,在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀
◎ 题目
在光滑水平面上静止着A、B两个小球(可视为质点),质量均为m,A球带电荷量为q的正电荷,B球不带电,两球相距为L.从t=0时刻开始,在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀强电场,电场强度为E,方向与A、B两球的连线平行向右,如图所示.A球在电场力作用下由静止开始沿直线运动,并与B球发生完全弹性碰撞.设两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短,每次碰撞过程中A、B之间没有电荷量转移,且不考虑空气阻力及两球间的万有引力.求: (1)小球A经多长时间与小球B发生第一次碰撞? (2)小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是多少? (3)第二次碰撞后,又经多长时间发生第三次碰撞? |
◎ 答案
(1)小球A在电场力的作用下做匀加速直线运动, L=
a=
解得:t1=
(2)小球A与小球B发生完全弹性碰撞,设A球碰前速度为vA1,碰后速度为vA1',B球碰前速度为0,碰后速度为vB1', m vA1=m vA1'+m vB1'
联立得:vA1'=0 vB1'=vA1 vA1=at1=
所以:vA1'=0,vB1'=
(3)第一次碰撞后,小球A做初速度为0的匀加速直线运动,小球B以 vB1'的速度做匀速直线运动,两小球发生第二次碰撞的条件是:两小球位移相等. 设第二次碰撞A球碰前速度为vA2,碰后速度为vA2',B球碰前速度为vB2,碰后速度为vB2', vA2=at2=
vB2=vB1'= |