Question

如圖所示，在非常高的光滑、絕緣水平高臺邊緣，靜置一個不帶電的小金屬塊B，另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v₀向B運動，A、B的質量均為m。A與B相碰撞后，兩物塊立即粘在一起，并從臺上飛出。已知在高臺邊緣的右面空間中存在水平向左的勻強電場，場強大小E=2mg/q。求：
（1）A、B一起運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離
（2）A、B運動過程的最小速度為多大
（3）從開始到A、B運動到距高臺邊緣最大水平距離的過程 A損失的機械能為多大？

Answer 1

（1）由動量守恒定律：mυ₀=2mυ……2分
碰后水平方向：qE=2ma  …2分
-2aX_m=0-υ²…2分
得：……1分
（2）在t時刻，A、B的水平方向的速度為…………………1分
豎直方向的速度為υ_γ=gt………………………………………………1分
合速度為：……………………………………………2分
解得υ_合的最小值：……………………………………3分
（3）碰撞過程中A損失的機械能：………2分
碰后到距高臺邊緣最大水平距離的過程中A損失的機械能：
…………………………………………………………2分
從開始到A、B運動到距離高臺邊緣最大水平距離的過程中A損失的機械能為：
……………………………………………………………2分

解析