Question

【題目】如圖所示,一豎直光滑絕緣的管內有一勁度系數為k的絕緣彈簧,其下端固定于地面,上端與一不帶電的質量為2m絕緣小球A相連,開始時小球A靜止:整個裝置處在一豎直向下的勻強電場中,場強大小為E=。現將另一質量也為m、帶電量為+q的絕緣帶電小球B從距A某個高度由靜止開始下落,與A發生碰撞后一起向下運動、但不粘連;相對于碰撞位置B球能反彈的最大高度為6。(全過程中小球B的電量不發生變化,重力加速度為g)。

(1)開始時彈簧的形變量的大小；

(2)A、B分離時速度的大小；

(3)B開始下落時與A的距離。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）開始時小球處于靜止狀態，

得；

（2）分離時兩小球加速度相同，小球之間沒有相互作用力，對小球進行分析

得；

對小球進行

得：，

由分析可知，小球還能繼續上升的高度為

對小球進行動能定理知：

得；

（3）碰撞后到分離得過程，由動能定理可以求出碰撞后瞬間的速度：

得，

碰撞過程，由動量守恒可知：

得

若與相距為處下落，則

得