Question

如圖6-2-23所示，在高H=2.5 m 的光滑、絕緣水平高臺邊緣，靜置一個小物塊B，另一帶電小物塊A以初速度v₀=10.0 m/s向B運動，A、B的質(zhì)量均為m=10×10^-3 kg.A與B相碰撞后，兩物塊立即粘在一起，并從臺上飛出后落在水平地面上，落地點距高臺邊緣的水平距離L=5.0 m.已知此空間中存在方向豎直向上的勻強電場，場強大小E=10×10³ N/C（圖中未畫出）.假設(shè)A在滑行過程和碰撞過程中電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g=10 m/s².求：

圖6-2-23

（1）A、B碰撞過程中損失的機械能.

（2）試說明A帶電的電性，并求出其所帶電荷q的大小.

（3）在A、B的飛行過程中，電場力對它做的功.

Answer 1

解析：（1）帶電體A、B碰撞瞬間動量守恒：m_Av₀=(m_A+m_B)v

ΔE_損=m_Av₀²-(m_A+m_B)v²=0.25 J.

（2）帶電體AB離開平臺后水平運動距離L=vt，t=1.0 s

豎直方向：H=at²，a=5 m/s²＜g

F豎直向上，a==

q=1×10^-5 C，帶正電.

（3）W_電=-EqH=-0.25 J.

答案：（1）0.25 J  （2）1×10^-5 C，帶正電

（3）-0.25 J