Question

【题目】如图，在光滑绝缘水平面上方足够大的区域内存在水平向右的匀强电场，电场强度为E.不带电的绝缘小球静止在O点，带正电的小球 离小球左侧的距离为L，现由静止释放小球P 1 ，在电场力的作用下 与发生正碰后反弹，反弹速度是碰前的2/3倍。已知小球的质量为m;带电量为q，小球的质量为5m.求：

（1）碰撞前小球的速度 .

（2）碰撞后小球的速度.

（3）小球和小球从第一次碰撞到第二次碰撞的时间和第二次碰撞时到O点的距离.

Answer 1

【答案】（1）（2） 方向水平向右 （3）

【解析】

根据动能定理求出碰撞前小球P1的速度；两小球碰撞的瞬间，动量守恒，结合动量守恒定律求出碰后小球P2的速度；碰撞后小球P1先向左后向右做匀变速运动，根据匀变速直线运动的位移时间公式，结合位移关系求出小球P1和小球P2从第一次碰撞到得二次碰撞的时间，根据位移的大小求出第二次碰撞的位置。

（1）设碰撞前小球P1 的速度为v0 ，根据动能定理：

解得：
（2）P1 、P2 碰撞，设碰后P 1 速度为v1 ， P2 速度为v2 ，由动量守恒定律：
解得： 方向水平向右
（3）碰撞后小球P1 向先向左后向右做匀变速运动，设加速度为a，则：
设P1 、P2 碰撞后又经时间再次发生碰撞，且P1 受电场力不变，由运动学公式，以水平向右为正，则：

解得：
对P2
即第二次碰撞时距离O点