题目
如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平平台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0沿台面向B运动,A与B碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台面上水平飞出。已知A、B的质量均为m,重力加速度大小为g,平台边缘右侧的空间存在水平向左的匀强电场,场强大小。整个过程中总电荷量不变,不计空气阻力。求:(1)A、B一起运动过程中距平台边缘的最大水平距离;(2)从A、B碰撞前到A、B运动到距平台边缘最大水平距离的过程中 A损失的机械能为多大?(3)A、B运动过程的最小速度为多大?
答案:(1)由动量守恒定律有 mυ0=2mυ ① (1分)碰后水平方向: qE=2max ② (1分) 而 ③0-υ2=-2axXm ④ (2分)由①②③④得 (2分)(2)碰撞过程中A损失的机械能 ⑤ (2分)碰后到距平台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能 ⑥ (2分)从A、B碰撞前到A、B运动到距离平台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能为 (2分)(3)在t时刻,A、B的水平方向的速度为 ⑦ (2分)竖直方向的速度为 υy=gt ⑧ (2分)合速度大小为 ⑨ (2分)由⑦⑧⑨式得 ⑩由⑩式可知,当时,速度最小,且最小值为 (3分)解析:略