Question

如圖9-1-12，勻強電場中沿電場線方向上依次有A、B、C三點，AB=BC=1.4 m，質量m=0.02 kg的帶電物體甲以v₀=20 m/s的速度從A點向C點運動，經過B點時速度為v₀，若在BC之間放一質量也為m的不帶電的物體乙，甲和乙碰撞后結為一體，運動到C點時速度恰好為0.若物體所受重力遠小于電場力而可以忽略，物體在運動中只受電場力作用.求：

圖9-1-12

(1)碰撞中的機械能損失ΔE；

(2)碰撞前甲的即時速度v；

(3)碰撞后運動的距離s.

Answer 1

解析：（1）沒放物體乙時，對物體甲，從A到B的過程，由動能定理可得

-Eq·=m(v₀)²-mv₀²

Eq·=mv₀²

放上物體乙后，對物體甲，從A到C的過程，由動能定理可得

Eq·+ΔE=mv₀²

Eq·=2Eq·

ΔE=mv₀²-2×mv₀²=mv₀²=0.5 J.

（2）由能量守恒得：

mv²-×2m(v)²=ΔE

v==10 m/s.

（3）甲和乙碰撞后結為一體，則對整體，由動能定理可得

=  s=0.4 m.

答案：（1）0.5 J  （2）10 m/s  （3）0.4 m