Question

如图所示，水平地面M点左侧粗糙，右侧光滑．整个空间有一场强大小E 1 =1×10 3 N/C、方向竖直向下的匀强电场．质

Answer 1

（1）小球B在PM间运动时受到的摩擦力为f=μ（m _Bg+E ₁q）

由功能关系得，弹簧具有的最大弹性势能 E _P=W-μ（m _Bg+E ₁q）l=2.45J

设小球B运动到M点时速度为v _B，由功能关系得

E P -μ( m B g+ E 1 q)L=

1

2 m B v B 2

解得　v _B=15m/s

两球碰后结合为C，则C的速度为 v C =

1

3 v B =5m/s

B与A碰撞过程中损失的机械能 △E=

1

2 m B v B 2 -

1

2 ( m A + m B ) v C 2 =1.5J．

故B与A碰撞过程中损失的机械能为1.5J．

（2）电场变化后，因E ₂q-m _Cg=0.6N

m c

v c 2

R =0.3N 所以C不能做圆周运动，而是做类平抛运动．

设经过时间t绳子在Q（x，y）处绷紧，由运动学规律得

x=v _ct

y=

1

2 a t 2

a=

E 2 q- m c g

m c =10m/ s 2

x ²+（y-R） ²=R ²

可得 t=1s

x=y=R=5m

即：绳子绷紧时恰好位于水平位置．