题目内容

在电场强度为E的匀强电场中,有一条与电场线平行的几何线,如图中虚线所示.几何线上有两个静止的小球A和B(均可视为质点),两小球的质量均为m,A球带电量为+q,B球不带电.开始时两球相距L,在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生正对碰撞,碰撞中A、B两球的总动能无损失.设每次碰撞后A、B两球速度互换,碰撞时,A、B两球间无电荷转移,且不考虑重力及两球间的万有引力,不计碰撞时间,问:

(1)A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞?

(2)再经过多长时间A球与B球发生第二次碰撞?

(3)在下面的坐标系中,画出A球运动的速度-时间图像.(从A球开始运动到A球、B球第三次碰撞,不要求写计算步骤)

答案:
解析:

  解:(1)由牛顿第二定律:

  

  所以

  (2)设再经时间A、B第二次相碰,则

  而

  

  

  所以

  (3)如图示(4分)

  评分标准①~⑧每式1分,图形2分,标度2分.


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