如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电.M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中.开始时,b静止
◎ 题目
如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电.M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中.开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v0向右运动,到达M点时速度为3v0/4,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零.求: (1)电场强度E的大小和方向; (2)a、b两球碰撞中损失的机械能; (3)a球碰撞b球前的速度v. |
◎ 答案
(1)a球从O到M, 由动能定理,则有,WOM=-qEL=
解得:E=
方向向左 (2)设碰撞中损失的机械能为△E,对a、b球从O到N的全过程应用能的转化和守恒定律 -qE2L-△E=0-
则碰撞中损失的机械能为△E=
(3)设a与b碰撞前后的速度分别为v、v′, 则 动量守恒定律,mv=2mv’ 减少的动能△E=
解得:v=
答:(1)电场强度:E=
(2)a、b两球碰撞中损失的机械能 |