Question

如图6-2-23所示，在高H=2.5 m 的光滑、绝缘水平高台边缘，静置一个小物块B，另一带电小物块A以初速度v₀=10.0 m/s向B运动，A、B的质量均为m=10×10^-3 kg.A与B相碰撞后，两物块立即粘在一起，并从台上飞出后落在水平地面上，落地点距高台边缘的水平距离L=5.0 m.已知此空间中存在方向竖直向上的匀强电场，场强大小E=10×10³ N/C（图中未画出）.假设A在滑行过程和碰撞过程中电荷量保持不变，不计空气阻力，取g=10 m/s².求：

图6-2-23

（1）A、B碰撞过程中损失的机械能.

（2）试说明A带电的电性，并求出其所带电荷q的大小.

（3）在A、B的飞行过程中，电场力对它做的功.

Answer 1

解析：（1）带电体A、B碰撞瞬间动量守恒：m_Av₀=(m_A+m_B)v

ΔE_损=m_Av₀²-(m_A+m_B)v²=0.25 J.

（2）带电体AB离开平台后水平运动距离L=vt，t=1.0 s

竖直方向：H=at²，a=5 m/s²＜g

F竖直向上，a==

q=1×10^-5 C，带正电.

（3）W_电=-EqH=-0.25 J.

答案：（1）0.25 J  （2）1×10^-5 C，带正电

（3）-0.25 J