Question

13．在绝缘水平面上，A、B两金属块的质量都为m，最初都静止，相距为s，A带电量为+q，B不带电．A与水平面间无摩擦．当突然加上水平向右的足够大的匀强电场E后．A向右运动，和B相碰，并且粘连到一起．设B与水平面间的动摩擦力为3qE．
（1）A、B碰后的速度为多大
（2）A、B碰后，经过多少时间停下来．

Answer 1

分析 （1）对A由动能定理求出碰撞前的速度，碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出碰撞后的速度．
（2）对A、B系统，应用动量定理求出运动时间．

解答 解：（1）对A，由动能定理得：qEs=$\frac{1}{2}$mv_A²-0，
碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：mv_A=（m+m）v，
解得：v=$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{2qEs}{m}}$；
（2）以向右为正方向，对系统，由动量定理得：
（qE-3qE）t=0-2mv，解得：t=$\sqrt{\frac{ms}{2qE}}$；
答：（1）A、B碰后的速度为$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{2qEs}{m}}$；
（2）A、B碰后，经过时间$\sqrt{\frac{ms}{2qE}}$停下来．

点评 本题考查了求物体的速度与运动时间，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动能定理、动量守恒定律与动量定理可以解题；解题时要注意选择正方向，否则会出错．