题目内容

(2005?青浦区模拟)如图所示,质量为m的带电金属小球,用绝缘细线与质量为M(M=2m)的不带电木球相连,两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中,以速度v匀速竖直向上运动,当木球升至a点时,细线突然断裂,木球升至b点时速度为零.则木球速度为零时,金属球的速度大小为
3v
3v
,a、b之间的电势差为
Ev2
2g
Ev2
2g
分析:M与m组成的系统以速度v匀速竖直向上运动,说明它们的合力为0,故动量守恒;木球从a到b,只有重力做功,机械能守恒,从而求出木球上升的高度.
解答:解:(1)M与m组成的系统以速度v匀速竖直向上运动,说明它们的合力为0,故动量守恒:(M+m)v=mv′+M?0
代人数据求得:v′=3v
(2)木球从a到b,只有重力做功,所以-mgh=0-
1
2
mv2

整理得:h=
v2
2g

a、b之间的电势差:Uab=E?h=
Ev2
2g

故答案为:3V,
Ev2
2g
点评:该题能够根据以速度v匀速竖直向上运动判断出M与m组成的系统动量守恒是解题的关键.属于简单题.
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