Question

【題目】如圖所示,LMN是豎直平面內固定的光滑絕緣軌道,MN水平且足夠長,LM下端與MN相切.質量為m的帶正電小球B靜止在水平軌道上,質量為2m的帶正電小球A從LM上距水平軌道高為h處由靜止釋放,在A球進入水平軌道之前,由于A、B兩球相距較遠,相互作用力可認為是零,A球進入水平軌道后,A、B兩球間相互作用視為靜電作用.帶電小球均可視為質點.已知A、B兩球始終沒有接觸.重力加速度為g.求：

(1) A球剛進入水平軌道時的速度大小v0；

(2)A、B兩球相距最近時A球的速度大小v及此時A、B兩球組成系統的電勢能EP.

Answer 1

【答案】（1）（2）；mgh

【解析】

（1）由動能定理可以求出A球的速度．
（2）由動量守恒定律和能量守恒定律可以求出兩球系統的電勢能．

（1）對A球下滑的過程，由動能定理得：2mgh＝×2mv02

v0＝
（2）當A球進入水平軌道后，A、B兩球組成的系統動量守恒，當A、B相距最近時，兩球速度相等，由動量守恒定律可得：2mv0＝(2m+m)v

；

由能量守恒定律得：2mgh＝(2m+m)v2+Epm

Epm＝mgh