Question

【題目】如圖，在光滑絕緣水平面上方足夠大的區域內存在水平向右的勻強電場，電場強度為E.不帶電的絕緣小球靜止在O點，帶正電的小球 離小球左側的距離為L，現由靜止釋放小球P 1 ，在電場力的作用下 與發生正碰后反彈，反彈速度是碰前的2/3倍。已知小球的質量為m;帶電量為q，小球的質量為5m.求：

（1）碰撞前小球的速度 .

（2）碰撞后小球的速度.

（3）小球和小球從第一次碰撞到第二次碰撞的時間和第二次碰撞時到O點的距離.

Answer 1

【答案】（1）（2） 方向水平向右 （3）

【解析】

根據動能定理求出碰撞前小球P1的速度；兩小球碰撞的瞬間，動量守恒，結合動量守恒定律求出碰后小球P2的速度；碰撞后小球P1先向左后向右做勻變速運動，根據勻變速直線運動的位移時間公式，結合位移關系求出小球P1和小球P2從第一次碰撞到得二次碰撞的時間，根據位移的大小求出第二次碰撞的位置。

（1）設碰撞前小球P1 的速度為v0 ，根據動能定理：

解得：
（2）P1 、P2 碰撞，設碰后P 1 速度為v1 ， P2 速度為v2 ，由動量守恒定律：
解得： 方向水平向右
（3）碰撞后小球P1 向先向左后向右做勻變速運動，設加速度為a，則：
設P1 、P2 碰撞后又經時間再次發生碰撞，且P1 受電場力不變，由運動學公式，以水平向右為正，則：

解得：
對P2
即第二次碰撞時距離O點