(2009•武昌区模拟)如图所示,质量均为m的A、B两物体静止在水平面上,A在B的左侧且相距L,A为底部光滑的不带电物体

(2009•武昌区模拟)如图所示,质量均为m的A、B两物体静止在水平面上,A在B的左侧且相距L,A为底部光滑的不带电物体;B为绝缘带电体,所带电荷量为+q,且与水平面间的动摩擦因数为μ(已知μ>
qE
mg
).空间存在水平向左的匀强电场,电场强度为E.今始终用大小为2qE的水平力向右推A,A与B正碰后即以共同速度向右运动但不粘连,A、B不会因为运动或碰撞而改变原来的带电情况.求:
(1)与B碰前A的速度v0是多少?
(2)A运动的总位移s是多少?
京极真 1年前 已收到1个回答 举报

fufuloveu 幼苗

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解题思路:(1)对A研究,运用动能定理求出与B碰前的速度大小.
(2)A、B碰撞的过程,系统动量守恒,根据动量守恒定律求出AB整体的速度,对系统研究,求出合力的大小,通过动能定理求出AB系统滑行的位移,从而求出A运动的总位移.

(1)以A为研究对象有,根据动能定理得,2qEL=
1
2mv02
解得v0=

4qEL
m
(2)设碰后A、B的共同速度为v,由动量守恒定律得,mv0=2mv
解得v=

qEL
m
碰后,A、B系统的合外力为(只有B受电场力和摩擦力)
F=2qE-μmg-qE=qE-μmg
由于μ>
qE
mg,故合外力方向向左,则A、B一起向右匀减速运动到停止时不会再运动.
设碰后A运动的位移为s0,对A、B系统,由动能定理得,
(qE−μmg)s0=0−
1
2•2m•v2
解得s0=
qEL
μmg−qE
所以A运动的总位移s=s0+L=
qEL
μmg−qE+L=
μmgL
μmg−qE.
答:(1)与B碰前A的速度v0=

4qEL
m.
(2)A运动的总位移s是[μmgL/μmg−qE].

点评:
本题考点: 动量守恒定律;动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查了动量守恒定律、动能定理的综合运用,难度中等,需加强这方面的训练,注意研究对象的选取.

1年前

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