Question

【题目】如图所示，在光滑且足够长的水平绝缘直线导轨上，有质量分别为2m和m带同种电荷的两个小球A、B正相向运动。某时刻A、B两球的速度大小分别为vA=3m/s，vB=2m/s。由于两球静电斥力极强，运动过程中它们不会相碰，则：

（1）当B球速度为零时，A球的速度多大？方向如何？

（2）运动过程中，两小球所组成系统所具有的最大电势能是多少？

Answer 1

【答案】（1）2m/s；方向向右（2）m

【解析】

（1）据动量守恒定律得：

mAvA－mBvB＝mvA′

代入数据解得

vA′＝2m/s

方向向右.

（2）两小球距离最小时，系统电势能最大；此时两车的速度相同,设共同速度为v′，由动量守恒定律得：

mAvA－mBvB＝（mA＋mB）v′

解得

v＝m/s

则

Epm＝mAvA2＋mB vB2－（mA＋mB） v′2=m