(7分)如图所示,固定在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接,A、B、C三个滑块质量均为m,B、C带有同种电荷且相距足够远,静止在水平轨道上的图示位置。不带电的滑块A从圆弧上的P点由静止滑下(P点处半径与水平面成300角),与B发生正碰并粘合,然后沿B、C两滑块所在直线向C滑块运动。
求:①A、B粘合后的速度大小;
②A、B粘合后至与C相距最近时系统电势能的变化。
(1) (2)
题目分析:① 滑块由P滑下到与B碰撞前,根据动能定理
(1分)
A、B碰撞过程动量守恒 (1分)
解得: (1分)
②当B、C达到共同速度时,B、C相距最近,由动量守恒定律
(1分)
根据能量守恒定律,系统损失的机械能转化为系统的电势能,则
(2分)
电势能的增加量为 (1分)