Question

如图所示，绝缘小球A静止在高为h="0.8" m的光滑平台上，带电量为q_B =+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方，两球质量m_A=m_B=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中，场强大小E =10N/C，现将细线拉开角度α =60^o后，由静止释放B球，在最低点与A球发生对心碰撞，碰撞时无机械能损失。不计空气阻力，取g=10m/s²，求：

小题1:B球在碰撞前的速度；
小题2:A球离开平台的水平位移大小。

Answer 1

小题1:v₀=4m/s
小题2:1.6m

（1）设B球在最低点速度为，碰撞前对B球由动能定理得：
m_BgL(1－cosα)+q_BEL(1－cosα)= m_B                 （4分）
解得：  v₀="4m/s         "        （2分）
（2）碰撞后A球B球速度分别为v_A，v_B，由动量守恒得：
m_Bv₀=m_Bv_B+m_Av_A                （3分）
能量守恒：                    （3分）
联立解得    v_A="4m/s  " (v_B="0)       "      （2分）
碰后A先匀速运动，再平抛运动
竖直方向：       （2分）
水平位移s=v_At="4×0.4=1.6m     "       （2分）