Question

(16分)如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切．质量为m的带正电小球B静止在水平上，质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用．带电小球均可视为质点．已知A、B两球始终没有接触．重力加速度为g．求：

（1）A球刚进入水平轨道的速度大小；

（2）A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能；

（3）A、B两球最终的速度、大小．

 

Answer 1

【答案】

（1）? （2）? （3）? ,

【解析】

试题分析：（1）对A球下滑的过程，据机械能守恒得：

解得：

（2）A球进入水平轨道后，两球系统动量守恒，当两球相距最近时有共速：

解得：

据能得转化和守恒定律：，得：

（3）当两球相距最近之后，在静电斥力作用下相互远离，两球距离足够远时，相互作用力为零，系统势能也为零，速度达到稳定.

,?

得：? ，

考点：本题考查了动能定理的应用、功能关系、动量守恒定律、电势能.