题目内容
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球质量为A球质量的3倍,A、B小球均可视为质点。求:
(1)A球与B球碰撞前瞬间的速度v0;
(2)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2;
(3)B球被碰后的运动为周期性运动,其运动周期,要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。
(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,
由动能定理得, ① …………(2分)
解得: ② …………(2分)
(2)碰撞过程中动量守恒 ③ …………(1分)
机械能无损失,有 ④ …………(1分)
联立③④解得 方向向左 …………(1分)
方向向右 …………(1分)
(3)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用 的时间t恰好等于B球的
⑥ …………(1分)
(n="0" 、1 、2 、3 ……) ⑦ …………(1分)
由题意得: ⑧ …………(1分)
解得: (n="0" 、1 、2 、3 ……) …………(1分)
解析
练习册系列答案
相关题目
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一 质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为Lo的弹簧压缩后突然撤去外力,则即将脱离m0时的弹簧长度为( )
A、Lo | ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|