Question

【題目】如圖所示，絕緣水平面上有寬l＝0．4 m的勻強電場區域，場強E＝6×105 N／C，方向水平向左。不帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點；帶電量q＝＋5×10－8C、質量m＝1×10－2 kg的物塊A在距O點x＝2．25 m處以v0＝5 m／s的水平初速度向右運動，并與B發生碰撞。假設碰撞前后A、B構成的系統沒有動能損失，A的質量是B的k（k＞1）倍，A、B與水平面間的動摩擦因數均為μ＝0．2，物塊可視為質點，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，且A的電荷量始終不變，g取10 m／s2。

（1）求A到達O點與B碰撞前的速度大小；

（2）求碰撞后瞬間A和B的速度大小；

（3）討論k在不同取值范圍時電場力對A做的功。

Answer 1

【答案】（1）4m/s （2）（3）見解析

【解析】試題分析：（1）由動能定理可知 ；

得v＝4 m／s

（2）

得

（3）①＞

即k＞3

得W＝－1．2×10－2 J

②若1＜k≤3

qE＞μmg

得W＝0