Question

（13分）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體靜止在水平面上，A在B的左側(cè)且相距L，A為底部光滑的不帶電物體；B為絕緣帶電體，所帶電荷量為+q，且與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ（已知μ>）�？臻g存在水平向左的勻強電場，電場強度為E。今始終用大小為2qE的水平力向右推A，A與B正碰后即以共同速度向右運動但不粘連，A、B不會因為運動或碰撞而改變原來的帶電情況。求：

   

（1）與B碰前A的速度v₀是多少？

（2）A運動的總位移s 是多少？

Answer 1

解析：

（1）以A為研究對象有2qEL＝mv

得v₀＝  （3分）

（2）設碰后A、B的共同速度為v，由動量守恒得mv₀＝2mv

解得v＝    （2分）

碰后，A、B系統(tǒng)的合外力大小為（只有B受電場力和摩擦力）

F_合＝2qE－μmg－qE＝qE－μmg    （1分）

由于μ＞，故合外力向左，則A、B一起向右勻減速運動至停止后不會再運動。（2分）

設碰后A運動的位稱為s₀，對A、B系統(tǒng)，由動能定理：

（qE－μmg）s₀＝0－?2m?V²

解得s₀＝   （3分）

所以A運動的總位移為：s＝s₀＋L＝＋L＝    （2分）