题目内容
【题目】如图,质量为m、带电荷量为+2q的金属块a,在绝缘光滑水平台面上以水平初速度v0向右匀速运动,正碰完全相同的不带电的静止金属块b,碰后金属块b从高台上水平飞出,金属块a恰好无初速度下落(金属块a,b均可视为质点)。已知在足够高的光滑高台边缘右边空间中存在水平向左的匀强电场(电场区域足够大)。场强大小E=,碰撞前后两金属块之间的库仑力不计,空气阻力不计。则( )
A.在水平台面上碰后金属块b带电荷量为+2q
B.在水平台面上碰撞后金属块b的速度为
C.第一次碰撞后两金属块不可能发生第二次碰撞
D.碰撞后运动过程中金属块b距高台边缘的最大水平距离
【答案】D
【解析】
A.由于金属块与金属块完全相同,根据接触后先中和再平分可知金属块与金属块的电荷量相等,即在水平台面上碰后金属块带电荷量为,故A错误;
B.金属块与金属块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
解得在水平台面上碰撞后金属块的速度为:
故B错误;
C.碰后金属块在竖直方向做自由落体运动,在水平方向受到电场力和高台边缘对金属块的支持力,处于静止状态;碰后金属块在竖直方向做自由落体运动,在水平方向受到向左电场力,做匀减速直线运动,所以第一次碰撞后两金属块会发生第二次碰撞,故C错误;
D.碰撞后运动过程中金属块在水平方向有:
距高台边缘的最大水平距离:
故D正确。
故选D。
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