题目

如图所示，长为L的绝缘细线，一端悬于O点，另一端连接带电量为一q的金属小球A，置于水平向右的匀强电场中，小球所受的电场力是其重力的倍，电场范围足够大，在距O点为L的正下方有另一完全相同的不带电的金属小球B置于光滑绝缘水平桌面的最左端，桌面离地距离为H，现将细线向右水平拉直后从静止释放A球。    （1）求A球与B球碰撞前的速度?（小球体积可忽略不计）    （2）若。则B球落地时的速度大小是多少?（不计碰撞过程中机械能损失及小球间库仑力的作用） 答案：（1）         （2） 解析:（1）如图所示，金属球A由a到b过程做 匀加速直线运动，细绳与水平方向夹角为600时 突然绷紧。 由题意    故电场力和重力的合力： ， 能定理得  ， 求得：；            在b点细绳突然绷紧时，小球只剩下切向速度；           球A由b到c过程中，细绳的拉力对A球不做功， 由动能定理得                                                                                                        解之得：            （2）A球与B球碰撞动量守恒和机械能不损失有： 解得 = 1 m/s（即A、B球交换速度）； A球与B球接触过程电荷量守恒有；              B球由碰后到落地过程中竖直方向做自由落体运动：                         =                水平方向匀加速直线运动，；  所以                    则B球落地速度是        

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