Question

在光滑的水平面上，有两个质量均为m的滑块A、B，两滑块上都带有正电荷，已知B滑块所带电荷为Q，A滑块所带电量为KQ。初始时，滑块A 、B间的电势能为W，且两滑块以相同大小的速度v₀向相同方向运动(B在A之前)。求经足够长的时间后，A、B两滑块速度的大小和方向。设两电荷相距无穷远时电势能为零。

Answer 1

，的方向均与原来相同

                                               

若<v₀,_A的方向均与原来相同                      

若>v₀,_A的方向均与原来相反                      

若=v₀,_A=0 

解析:

由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以v_y=v₀tan53°                            (3分)

v_y²=2gh                                                                  (3分)

代入数据，得v_y=4m/s，v₀=3m/s                                   (3分)

由v_y=gt₁得t₁=0.4s                                                 (3分)

s=v₀t₁=3×0.4m=1.2m                                              (3分)

24．时间足够长后可认为两滑块相距无限远，系统的电势能为零，设此时两滑块的速度分别为、。由能的转化与守恒定律得

                        ①    (4分)

由动量守恒定律得              ②    (4分)

由①②得，因滑块B在斥力作用下向前加速运动，

故有，的方向均与原来相同;       (4分)

进而得                                            (3分)

若<v₀,_A的方向均与原来相同                       (1分)

若>v₀,_A的方向均与原来相反                       (1分)

若=v₀,_A=0                                                   (1分)