Question

【題目】如圖，質量為m、帶電荷量為＋2q的金屬塊a，在絕緣光滑水平臺面上以水平初速度v0向右勻速運動，正碰完全相同的不帶電的靜止金屬塊b，碰后金屬塊b從高臺上水平飛出，金屬塊a恰好無初速度下落(金屬塊a，b均可視為質點)。已知在足夠高的光滑高臺邊緣右邊空間中存在水平向左的勻強電場(電場區域足夠大)。場強大小E＝，碰撞前后兩金屬塊之間的庫侖力不計，空氣阻力不計。則（ ）

A.在水平臺面上碰后金屬塊b帶電荷量為＋2q

B.在水平臺面上碰撞后金屬塊b的速度為

C.第一次碰撞后兩金屬塊不可能發生第二次碰撞

D.碰撞后運動過程中金屬塊b距高臺邊緣的最大水平距離

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由于金屬塊與金屬塊完全相同，根據接觸后先中和再平分可知金屬塊與金屬塊的電荷量相等，即在水平臺面上碰后金屬塊帶電荷量為，故A錯誤；

B．金屬塊與金屬塊碰撞過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

解得在水平臺面上碰撞后金屬塊的速度為：

故B錯誤；

C．碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到電場力和高臺邊緣對金屬塊的支持力，處于靜止狀態；碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到向左電場力，做勻減速直線運動，所以第一次碰撞后兩金屬塊會發生第二次碰撞，故C錯誤；

D．碰撞后運動過程中金屬塊在水平方向有：

距高臺邊緣的最大水平距離：

故D正確。

故選D。