Question

勻強(qiáng)電場中沿電場線方向上依次有A、B、C三點(diǎn)，AB=BC=1.4 m，質(zhì)量m=0.02 kg的帶電物體甲以v₀=20 m/s的速度從A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為，若在BC之間放一質(zhì)量也為m的不帶電的物體乙，甲和乙碰撞后結(jié)為一體，運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為0。若物體所受重力遠(yuǎn)小于電場力而可以忽略，物體在運(yùn)動中只受電場力作用。求：

(1) 碰撞中的機(jī)械能損失ΔE；

(2) 碰撞前甲的即時(shí)速度v；

(3) 碰撞后運(yùn)動的距離s。

Answer 1

解析：(1)設(shè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E，帶電物體甲的帶電荷量q，甲從A到B過程中，由動能定理得：

-qE·=,qE·。

物體從A到C的整個(gè)過程中，由能量守恒定律得：

qE·+ΔE=

故ΔE==0.5 J

(2)設(shè)碰撞前甲的即時(shí)速度v，碰撞過程中，由能量守恒得：

ΔE=

所以v==10 m/s

(3)設(shè)碰撞后運(yùn)動的距離s，由動能定理得-qE·s=0，

-qE·

所以

所以s=0.4 m

答案：（1）0.5 J

(2)10 m/s

(3)0.4 m