Question

如圖所示，在絕緣粗糙的水平面上放置一個質量m=2.0×10^-3 kg的帶電滑塊A，所帶電荷量q=1.0×10^-7 C，在滑塊A的左邊L=1.2 m處放置一個不帶電的滑塊B，質量為M=6.0×10^-3 kg，滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.5 m.在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強電場，電場強度為E=4.0×10⁵ N／C，滑塊A將由靜止開始向左滑動與滑塊B發生碰撞，設碰撞時間極短，碰撞后兩滑塊結合在一起共同運動并與墻壁發生沒有機械能損失的碰撞，兩滑塊始終沒分開，兩滑塊的體積大小可以忽略不計，兩滑塊與水平面間的動摩擦因數均為μ=0.50，兩滑塊受水平面最大靜摩擦力為4.2×10^-2 N.g=10 m／s²，求：

(1)A與B相碰前瞬間A的速度是多少?

(2)A與B相碰后瞬間B的速度是多少?

(3)A滑塊在整個運動過程中，運動的路程為多少?

Answer 1

解：(1)A與B相碰前

qEL-μmgL=

V₀=6 m／s

(2)A與B相碰mv₀=(m+M)v

v=1.5 m／s

(3)因為qE＜f_m，根據動能定理：

qEs-qEx-μ(M+m)g(s+x)=0-(M+m)

x= m

s_總=s+L+x= m