Question

如圖所示，光滑絕緣桿上套有兩個完全相同、質(zhì)量都是m的金屬小球a、b,a帶電量為q(q＞0),b不帶電。M點(diǎn)是ON的中點(diǎn)，且OM=MN=L，整個裝置放在與桿平行的勻強(qiáng)電場中。開始時，b靜止在桿上MN之間的某點(diǎn)P處，a從桿上O點(diǎn)以速度v₀向右運(yùn)動，到達(dá)M點(diǎn)時速度為3v₀/4,再到P點(diǎn)與b球相碰并粘合在一起（碰撞時間極短），運(yùn)動到N點(diǎn)時速度恰好為零。求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）a、b兩球碰撞中損失的機(jī)械能ΔE；

（3）a球碰撞b球前的速度v。

Answer 1

解:（1）球a從O到M

W_OM=-qEL=m(v₀)²-mv₀²

E=  方向向左

（2）設(shè)碰撞中損失的機(jī)械能為對球從O到N的全過程應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：-qE2L-ΔE=0-mv₀²

ΔE=

（3）設(shè)碰撞前后的速度分別為v和v′，則mv=2mv′

減少的動能ΔE=mv²-·2mv′²

則v=v₀