Question

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

⑴電場強度E的大小和方向；

⑵a、b兩球碰撞中損失的機械能；

⑶a球碰撞b球前的速度v。

Answer 1

（1）   　  方向向左（2）（3）

解析:

⑴a球從O到M 

W_OM＝ 

得：   　  方向向左

⑵設碰撞中損失的機械能為△E，對a、b球從O到N的全過程應用能的轉化和守恒定律：

　　　－qE2L－△E＝0－   

則碰撞中損失的機械能為    △E＝= 

⑶設a與b碰撞前后的速度分別為v、v′，則 ：

mv＝2mv’         

又減少的動能△E＝－＝