摘要:在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A.所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B.质量M=4.0×10-3kg.B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触且弹簧处于自然状态.弹簧原长S=0.05m.如图所示.在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场.电场强度的大小为E=4.0×105N/C.滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞.设碰撞时间极短.碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处.此时弹性势能E0=3.2×10-3J.两滑块始终没有分开.两滑块的体积大小不计.与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5.g取10m/s2.求: (1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v, (2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s. 解析:(1)设两滑块碰前A的速度为v1.由动能定理有: 解得:v1=3m/s A.B两滑块碰撞.由于时间极短动量守恒.设共同速度为v 解得:v=1.0m/s (2)碰后A.B一起压缩弹簧至最短.设弹簧压缩量为x1.由动能定理有: 解得:x1=0.02m 设反弹后A.B滑行了x2距离后速度减为零.由动能定理得: 解得:x2≈0.05m 以后.因为qE>μ(M+m)g.滑块还会向左运动.但弹开的距离将逐渐变小.所以.最大距离为: S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.

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