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如图所示,匀强电场中沿电场线方向上依次有A、B、C三点,AB=BC=1.4m,质量m=0.02kg的带电小球甲以v0=20m/s的速度从A点向C点运动,经过B点时速度为3v0/4,若在BC之间放一质量也为m的不带
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如图所示,匀强电场中沿电场线方向上依次有A、B、C三点,AB=BC=1.4m,质量m=0.02kg的带电小球甲以v 0 =20m/s的速度从A点向C点运动,经过B点时速度为3v 0 /4,若在BC之间放一质量也为m的不带电的小球乙,甲和乙碰撞后结为一体,运动到C点时速度恰好为0.若小球所受重力远小于电场力而可以忽略,小球在运动中只受电场力作用.求: (1)碰撞中的机械能损失△E; (2)碰撞前甲的即时速度v; (3)碰撞后运动的距离s. ![]() |
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答案和解析
(1)甲球从A到B,由动能定理得: -qE•
从A到碰前过程: -qE•(2
联立上两式得:v=10m/s (2)碰撞过程,根据动量守恒得:mv=2mv 1 ; 则得v 1 =0.5v=5m/s 碰撞过程中机械能的损失: △E=
代入解得,:△E=0.5J; (3)对于碰后运动过程,由动能定理得: -qE•s=0-
代入解得 s=0.4m. 答: (1)碰撞中的机械能损失为0.5J; (2)碰撞前甲的即时速度为10m/s; (3)碰撞后运动的距离为0.4m. |
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