Question

4．如圖所示，兩相同金屬球放在光滑絕緣的水平面上，其中A球帶9Q的正電荷，B球帶Q的負電荷，由靜止開始釋放，經圖示位置時，加速度大小均為a，然后發生碰撞，返回到圖示位置時的加速度均為$\frac{16}{9}$a．

Answer 1

分析 兩球碰撞后電量相互平分，根據牛頓第二定律和庫侖定律對開始和末了兩個狀態列式，即可求解．

解答 解：開始時，根據牛頓第二定律得：k $\frac{9Q•Q}{{r}^{2}}$=ma
兩球碰后的電荷量均為：q=$\frac{9Q-Q}{2}$=4Q
再返回原來位置時，根據牛頓第二定律得：
k$\frac{（4Q）^{2}}{{r}^{2}}$=ma′
聯立可得：a′=$\frac{16}{9}$a
故答案為：$\frac{16}{9}$a．

點評 本題中兩個相同的帶電小球碰撞時電荷量相互平分，運用牛頓第二定律和庫侖定律結合進行解題．