如图(a)所示.在光滑绝缘水平面内存在水平向右的电场.电场强度E随时间的变化如图(b)所示．不带电的绝缘小球P2静止在B点．t = 0时.带正电的小球P1以速度v0从A点开始向右运动.随后与P2发生正碰后反弹.反弹速度大小是碰前速度的一半.P1的质量为m.带电量为q.P2的质量3m.A.B间距为L0．已知.．(1)求第一次碰撞后小球P2的速度．(2)在两球第一次� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图（a）所示，在光滑绝缘水平面内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化如图（b）所示．不带电的绝缘小球P₂静止在B点．t = 0时，带正电的小球P₁以速度v₀从A点开始向右运动，随后与P₂发生正碰后反弹，

反弹速度大小是碰前速度的一半，P₁的质量为m，带电量为q，P₂的质量3m，A、B间距为L₀．已知

，

．

（1）求第一次碰撞后小球P₂的速度．
（2）在两球第一次碰撞后到第二次碰撞前的这段时间内，求两球之间距离的最大值．

（1）

（方向水平向右）（2）

（1）在0～T内，电场强度为0，P₁做匀速运动，位移为

①
说明P₁与P₂恰好在t = T时发生碰撞，P₁碰前速度为v₀，取水平向右方向为正方向，根据动量守恒定律得

②
解得第一次碰撞后P₂的速度

（方向水平向右） ③
（2）碰后P₁受到水平向右的电场力作用，先向左减速运动，再向右加速运动，而P₂保持向右匀速运动。当P₁与P₂的速度达到相等时，两球之间的距离达到最大。
设这一过程时间为t，P₁的加速度为a，则

④
由牛顿定律，得

⑤
将

和

代入解得
t ＝T ⑥
这段时间内，P₁的位移为

⑦
P₂的位移为

⑧
因此两球之间距离的最大值

⑨
（每式2分）

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