题目

两个完全相同的小金属块A、B，A固定在倾角=300的绝缘斜面上，带电量q=+2×10－5C，以A所在的高度为零势能面。B原来不带电，质量m=1kg，A、B相距3m且将A、B视作点电荷。B由静止起沿斜面下滑。斜面动摩擦系数μ=，静电力常量k =9.0×109N·m2/C2，重力加速度g=10m/s2。求： （1）B碰撞A时的速度大小； （2）B在离A多少距离时，所具有的动能和重力势能相等； （3）B碰A后，速度方向反向，沿斜面上滑，至最高点后再次下滑，分别求出上滑过程中和下滑过程中动能最大的位置距A点的距离； （4）如果选定两个点电荷在相距无穷远的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为E P =。则计算B从上滑过程的动能最大位置到再次下滑过程的动能最大位置的总势能变化量。 答案：（1）解法Ⅰ：，           （2分） ≈3.46m/s                    （1分）      解法Ⅱ：，   （2分） V1同上                                   （1分） （2）设此时A、B间距为S1， 且                                       （2分） 解得：S1=m≈0.86m                                  （1分） （3）碰撞后电荷重新分配：   上滑过程：，             （1分） ≈0.34m                             （1分） 下滑过程： ，           （1分） ≈0.67m                                     （1分） （4）            （1分）                    （1分）    （2分）

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