问题 问答题

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球的质量M=3m,B球被碰后作周期性运动,其运动周期(A、B小球均可视为质点)。

(1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度V1和B球的速度V2

(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。

答案

(1)  负号表示方向向左

     方向向右

(2)n="0" 、1 、2 、3 ……)

(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0

由动能定理得,                    ①

解得:                        ②

碰撞过程中动量守恒             ③

机械能无损失,有          ④

解得     负号表示方向向左

     方向向右 

(2)要使mM第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t恰好等于B球的

   ⑥

n="0" 、1 、2 、3 ……) ⑦

由题意得:                 ⑧

解得: n="0" 、1 、2 、3 ……)⑨

单项选择题
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