题目内容
如图所示,在光滑绝缘水平面上,不带电的绝缘小球P2静止在O点.带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域.随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度为
v0. 从碰撞时刻起在AB区域内加上一个水平向右,电场强度为E0的匀强电场,并且区域外始终不存在电场.P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为
,已知
.
(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间.
(2)判断两球能否在OB区间内再次发生碰撞.
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参考解答:
(1)碰撞后P1以速度v1=
v0向左做匀减速直线运动,设最大距离为s,由运动学公式有
①(2分)
②(2分)
由牛顿第二定律有
q E0= m1a ③(1分)
又
④(1分)
联立解得
⑤(2分)
所需时间
⑥(2分)
(2)设碰后P2速度为v2,以v0方向为正方向,由动量守恒:
⑦(2分)
设P1、P2碰撞后又经
时间在OB区间内能再次发生碰撞,
P1位移为s1,P1位移为s2,由运动学公式,有
⑧(2分)
⑨(1分)
⑩(1分)
联立解得
<
两球能在OB区间内再次发生碰撞(2分)
练习册系列答案
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| A、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小 | B、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 | C、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小 | D、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小 |