Question

如图所示，绝缘小球A静止在高为h=0.8 m的光滑平台上，带电量为q_B =+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方，两球质量m_A=m_B=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中，场强大小E =10N/C，现将细线拉开角度α =60^o后，由静止释放B球，在最低点与A球发生对心碰撞，碰撞时无机械能损失。不计空气阻力，取g=10m/s²，求：

1.B球在碰撞前的速度；

2.A球离开平台的水平位移大小。

 

Answer 1

 

1.v₀=4m/s

2.1.6m

解析:（1）设B球在最低点速度为，碰撞前对B球由动能定理得：

m_BgL(1－cosα)+q_BEL(1－cosα)= m_B                  （4分）

解得：  v₀=4m/s                 （2分）

（2）碰撞后A球B球速度分别为v_A，v_B，由动量守恒得：

m_Bv₀=m_Bv_B+m_Av_A                （3分）

能量守恒：                    （3分）

联立解得    v_A=4m/s   (v_B=0)             （2分）

碰后A先匀速运动，再平抛运动

竖直方向：       （2分）

水平位移s=v_At=4×0.4=1.6m            （2分）