Question

如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)相距無(wú)窮遠(yuǎn)的帶電小球A、B，兩球帶同種電荷，A球質(zhì)量為m以速度2v向右運(yùn)動(dòng)，B球質(zhì)量為4m以速度v正對(duì)著A向左運(yùn)動(dòng)．設(shè)兩球始終未相撞，求：
（1）當(dāng)兩球相距最近時(shí)A球的速度；
（2）系統(tǒng)的最大電勢(shì)能．

Answer 1

【答案】分析：（1）A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)兩球相距最近時(shí)具有共同速度由動(dòng)量守恒求解
（2）根據(jù)能量守恒系統(tǒng)求解最大電勢(shì)能
解答：解：（1）A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)兩球相距最近時(shí)具有共同速度v由動(dòng)量守恒
4mv-2mv=（m+4m）v
v=v
v_A=v
（2）根據(jù)能量守恒系統(tǒng)最大電勢(shì)能
E_max=m_A+m_B-（m_A+m_B）v²
解得：E_max=m
答：（1）當(dāng)兩球相距最近時(shí)A球的速度是v；
（2）系統(tǒng)的最大電勢(shì)能是m．
點(diǎn)評(píng)：解決該題關(guān)鍵要掌握系統(tǒng)動(dòng)量守恒和能量守恒的應(yīng)用．