Question

【題目】如圖甲所示，水平地面上O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，Ob距離為L=1m，a為Ob中點。兩個物塊與O點右側(cè)地面的動摩擦因數(shù)相同且μ=0.5，靜置在O點的物塊帶正電，q=0.02C，物塊A不帶電，mA=mB=0.1kg。Ob之間存在水平向右的電場，電場強度大小隨離O點的距離變化情況如圖乙所示。現(xiàn)給A一個水平向右大小為2m/s的初速度，A與B發(fā)生彈性碰撞。碰后B可以沿著電場方向一直向右運動，最后到達擋板處時被原速率彈回。g取10m/s2．不計電荷對電場的影響。

(1)求A與B碰撞后B的速度大小；

(2)求B運動到a點時的速度大小；

(3)B與擋板碰撞后立即撤去電場，求物體最終停止的位置.

Answer 1

【答案】(1) 2m/s(2)2m/s(3)s =0.8m

【解析】

(1)A與B發(fā)生彈性碰撞，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得

,

根據(jù)機械能守恒定律得

；

結(jié)合，聯(lián)立解得：

，

即A與B碰撞后B的速度大小為2m/s，方向向右。

(2)B從O運動到a的過程，電場力做功：

根據(jù)動能定理得：

。

可得，B運動到a點時的速度大小：

(3)B從O運動到擋板的過程，根據(jù)動能定理得

，

可得，B運動到擋板時的速度大小：

B與擋板碰撞后立即撤去電場，設(shè)B向左滑行的最大距離為s。

根據(jù)動能定理得：

，

解得：

答：

(1)A與B碰撞后B的速度大小是2m/s；

(2)B運動到a點時的速度大小是2m/s；

(3)B與擋板碰撞后立即撤去電場，物體最終停止的位置離擋板0.8m。