Question

如图，光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场，电场区域宽度为L。质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧，弹簧右端固定在竖直墙壁上（A、B均可视为质点）。求

（1） 物体A在电场中运动时的加速度大小；

（2） 物体A与B碰撞过程中损失的机械能；

（3）弹簧的最大弹性势能。

Answer 1

解：（1）小球受到合外力为F=qE                 (2分)

                                             (2分)

（2）小球离开电场时的速度为v

                                      (2分)

A、 B碰撞过程中，系统机械能守恒

                                              (2分)

碰撞过程中损失的机械能为

       则：                           (2分)

                解得：                        (2分)

（3）由能量守恒得：

                                      (4分)