问题
问答题
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．
答案
（1）甲球从A到B，由动能定理得：-qE•
=. AB
m(1 2
)2-3v0 4
m1 2
；v 20
从A到碰前过程：-qE•(2
-s)=. AB
mv2-1 2
m1 2
； v 20
联立上两式得：v=10m/s
（2）碰撞过程，根据动量守恒得：mv=2mv1；
则得v1=0.5v=5m/s
碰撞过程中机械能的损失：△E=
mv2-1 2
×2m1 2 v 21
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-
m1 2
； v 21
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．