题目内容

如图所示,在高H=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10.0m/s向B运动,A、B 的质量均为m=1.0×10-3kg。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上。落地点距高台边缘的水平距离L=5.0m.已知此空间中存在方向竖直向上的匀强电场,场强大小E=1.0×103N/C(图中未画出)假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s2。求:

(1)A、B碰撞过程中损失的机械能。
(2)试说明A带电的电性,并求出其所带电荷q的大小。
(3)在A、B的飞行过程中,电场力对它做的功。
(1)2.5×J;(2)正电,C;(3)-2.5×J

试题分析: 对于A、B碰撞过程,由动量守恒得:
m=2mV
解得  V=5m/s
故A、B碰撞过程中损失的机械能为△E=m-(2m) =2.5×J
碰后A、B从台上飞出后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动,则  x=vt 解得:t=1s
由H=a 得a=5m/s2<g,故A应带正电.
根据牛顿第二定律得  2mg-qE=2ma
得 q==C
在A、B飞行过程中,电场力做负功,则W=-qEH=-××2.5J=-2.5×J
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