题目内容

如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电。M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中。开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v0向右运动,到达M点时速度为,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零。求:

⑴电场强度E的大小和方向;

⑵a、b两球碰撞中损失的机械能;

⑶a球碰撞b球前的速度v。

(1)      方向向左(2)(3)


解析:

⑴a球从O到M 

WOM 

得:      方向向左

⑵设碰撞中损失的机械能为△E,对a、b球从O到N的全过程应用能的转化和守恒定律:

   -qE2L-△E=0-   

则碰撞中损失的机械能为    △E== 

⑶设a与b碰撞前后的速度分别为v、v′,则 :

mv=2mv’         

又减少的动能△E= 

  

      

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