Question

如图所示，在水平桌面上有两个静止的物块A和B（均可视为质点）,质量均为m=0.2kg，

如图所示，在水平桌面上有两个静止的物块A和B（均可视为质点）,质量均为m=0.2kg，桌子处于方向斜向右上方与水平方向成45°角，电场强度E=10根号2N/C的匀强电场中。物块A带正电，电荷量q=0.1C，A与桌面的动摩擦因数μ=0.2，物块B是绝缘物体，不带电，桌面离地面的高度h=5m，开始时，A、B相距L=2m，B在桌子的边缘，在电场力的作用下，A开始向右运动，并与B发生碰撞，碰撞中无能量损失，A、B间无电荷转移，求;1,A经多长时间与B碰撞2，A、B落点之间的水平距离

Answer 1

1、A受到的电场力F_电=qE=根号2N，将电场力沿竖直方向和水平方向正交分解有：

 

F_x= F_y=1N，A在水平桌面上的加速度为a，据牛顿第二定律有：F_x –μ（mg- F_y）=ma，得：

 

a=4 m/s²，A与B碰撞前瞬间的速度为V，有：V²-0=2aL，得：V=4m/s，设A经t秒与B碰撞，有：

 

t=V/a=1s；

 

2、由于AB的质量相等，A与B碰撞后交换速度，即碰撞后A的速度为0，B的速度为4m/s，

 

碰撞后B作平抛运动，B在空中飞行时间为t_B=根号2h/g=1s，B通过的水平位移为：

 

x_B= Vt_B =4m；碰撞后A竖直方向的加速度a_y =（mg- F_y）/m=5 m/s²，A水平方向的加速度a_x =

 

F_x /m=5 m/s²，A在空中飞行时间为t_A=根号2h/a_y=根号2s，A通过的水平位移为：

 

x_A= a_x t_B²/2 =5m；因此A、B落点之间的水平距离为：x= x_A - x_B =1m。