(2007•南京一模)在光滑绝缘的水平台面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E.水平台面上放置两个静止的小球

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  • 解题思路:(1)根据牛顿第二定律和运动学公式求出A球与B球碰撞前的速度,抓住质量相等小球发生弹性碰撞,速度交换求出碰后小球A、B的速度.

    (2)碰撞后A、B两球交换速度,A球先做匀加速直线运动,碰撞后速度为零,又开始做匀加速直线运动,与B球碰撞后交换速度,以B球的速度做匀加速直线运动.

    对于B球,开始静止,碰撞后交换速度,交换速度后做匀速直线运动.

    (3)通过牛顿定律结合运动学公式求出第三次碰撞后A、B的速度,结合能量守恒求出电场力做的功.

    (4)抓住重力和洛伦兹力平衡,根据速度的变化,得出洛伦兹力的变化,求出磁感应强度关于时间的通项式.

    (1)A球的加速度a=[QE/m]

    碰前A的速度vA1=

    2aL=

    2QEL

    m,碰前B的速度vB1=0.

    A、B碰撞后交换速度,设碰后A、B球速度分别为vA1′、vB1

    vA1′=0vB1′=vA1=

    2QEL

    m

    (2)A、B球发生第一次、第二次、第三次的碰撞时刻分别为t1、t2、t3

    则 t1=

    vA1−0

    a=

    2mL

    QE

    第一次碰后,经t2-t1时间A、B两球发生第二次碰撞,设碰前瞬间A、B两球速度分别为vA2和vB2

    vB1′(t2−t1)=

    1

    2a(t2−t1)2得:t2=3t1

    vA2=a(t2-t1)=2at1=2vA1=2

    2QEL

    mvB

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

    考点点评: 解决本题的关键知道质量相等的小球发生弹性碰撞,速度交换,以及知道两球在整个过程中的运动情况,找出规律,结合牛顿第二定律、能量守恒定律和运动学公式进行求解.

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