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。现把一质量为m、
◎ 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。现把一质量为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球发生正碰。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(A、B小球均可视为质点)。求: (1)A球与B球相碰前A的速度大小; (2)两球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2; (3)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,弹簧劲度系数k的可能取值。 |
◎ 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: …………………① 解得: …………………② (2)由于碰撞过程极短,可以认为系统满足动量守恒: …………………③ 由题知碰撞过程中无机械能损失,有: …………………④ 解③④得: ,负号表示方向向左 …………………⑤ ,方向向右 …………………⑥ (2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t满足: …………………⑦ A球在电场中受电场力作用向左做减速运动至速度为0后又向右作加速运动: …………………⑧ …………………⑨ 由题知: …………………⑩ 解⑦⑧⑨⑩得: …………………⑾ |
◎ 解析
略 |
◎ 知识点
专家分析,试题“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。现把一质量为m、…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 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
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下一篇:一质量m=50kg的人站在位于光滑水平地面上的平板小车的左端,如图示,平板车的质量为M=100kg,长为,车上表面距地面高,若此人由静止开始向右匀加速奔跑且经时间离开车,求:⑴
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