题目内容
如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是的金属球、,带电量为(,可视为点电荷),不带电。点是的 中点,且,整个装置放在与杆平行的匀强电场中。开始时,静止在杆上之间的某点P处(在与碰撞之前始终静止于P点),从杆上点以速度向右运动,到达点时速度为,再到P点与球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到时速度恰好为零。求:
(1)电场强度的大小和方向 (2) 、两球碰撞中损失的机械能
(1) (2)
解析:
(1)a球从O到M由动能定理可得:
(3分) 解得:(1分),方向水平向左(1分)
(2)设两球碰撞中损失的机械能,对a、b球从O到N的全过程应用能的转和守恒定律: (3分)
则碰撞中损失的机械能为 (2分)
(3)设a与b碰撞前后的速度分别为、,则根据动量守恒定律,则(3分)
碰撞中减少的机械能为: (3分),
解得:(2分)
练习册系列答案
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如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法正确的是( )
A、小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变 | B、小球受到的洛伦兹力将不断增大 | C、小球的加速度将减小 | D、小球的电势能一直减小 |