Question

【題目】如圖所示，在光滑且足夠長的水平絕緣直線導(dǎo)軌上，有質(zhì)量分別為2m和m帶同種電荷的兩個小球A、B正相向運動。某時刻A、B兩球的速度大小分別為vA=3m/s，vB=2m/s。由于兩球靜電斥力極強，運動過程中它們不會相碰，則：

（1）當(dāng)B球速度為零時，A球的速度多大？方向如何？

（2）運動過程中，兩小球所組成系統(tǒng)所具有的最大電勢能是多少？

Answer 1

【答案】（1）2m/s；方向向右（2）m

【解析】

（1）據(jù)動量守恒定律得：

mAvA－mBvB＝mvA′

代入數(shù)據(jù)解得

vA′＝2m/s

方向向右.

（2）兩小球距離最小時，系統(tǒng)電勢能最大；此時兩車的速度相同,設(shè)共同速度為v′，由動量守恒定律得：

mAvA－mBvB＝（mA＋mB）v′

解得

v＝m/s

則

Epm＝mAvA2＋mB vB2－（mA＋mB） v′2=m