题目内容
【题目】如图,光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B,A球所带电荷量为+q,B球不带电。现在A球右侧区域加上水平向右的匀强电场,电场强度为E,小球A在电场力作用下由静止开始运动,然后与B球发生弹性正碰,A、B碰撞过程中没有电荷转移,且碰撞过程时间极短,求:
(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度;
(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功;
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)设A小球与B球第一次碰撞前速度为,碰撞后的速度分别为
对A,根据牛顿第二定律得:
由运动学公式有:
解得:
对于AB碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:
解得:
(2)设第一次碰撞后到第二次碰撞前经历的时间为,有
从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功为:
解得
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