如圖所示，長為L的絕緣細線，一端懸于O點，另一端連接帶電量為一q的金屬小球A，置于水平向右的勻強電場中，小球所受的電場力是其重力的倍，電場范圍足夠大，在距O點為L的正下方有另一完全相同的不帶電的金屬小球B置于光滑絕緣水平桌面的最左端，桌面離地距離為H，現(xiàn)將細線向右水平拉直后從靜止釋放A球。

   （1）求A球與B球碰撞前的速度?（小球體積可忽略不計）

   （2）若。則B球落地時的速度大小是多少?（不計碰撞過程中機械能損失及小球間庫侖力的作用）

（1）        

（2）


解析:

（1）如圖所示，金屬球A由a到b過程做

勻加速直線運動，細繩與水平方向夾角為600時

突然繃緊。

由題意   

故電場力和重力的合力：

，

能定理得  ，

求得：；           

在b點細繩突然繃緊時，小球只剩下切向速度；

         

球A由b到c過程中，細繩的拉力對A球不做功，

由動能定理得

                                                                                                      

解之得：           

（2）A球與B球碰撞動量守恒和機械能不損失有：

解得 = 1 m/s（即A、B球交換速度）；

A球與B球接觸過程電荷量守恒有；             

B球由碰后到落地過程中豎直方向做自由落體運動：

                      

 =               

水平方向勻加速直線運動，； 

所以                   

則B球落地速度是        

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，在場強為E的水平勻強電場中，一根長為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電量+q和-q的小球（大小不計）．現(xiàn)讓緣絕桿繞中點O逆時針轉(zhuǎn)動α角，則轉(zhuǎn)動中帶電小球克服電場力做功為
qEl（1-cosα）
qEl（1-cosα）
．

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I．此過程克服大氣壓力所做的功；
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I .此過程克服大氣壓力所做的功；

II.活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了多少？

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