问题
问答题
如图所示，两个完全相同、质量都是m的金属小球甲、乙套在光滑绝缘杆上，P左侧杆水平，且处于水平向左场强为E的匀强电场中，右侧是半径为尺的四分之一圆弧杆．甲球带电荷量为q的负电荷，乙球不带电并静止于M处，PM=L．现将甲球从圆弧杆顶端无初速 释放，运动到M时与乙碰撞并粘合在一起向左运动．碰撞时间极短，水平杆足够长．求：
（1）甲在碰撞前瞬间的速度大小．
（2）碰撞后甲乙共同向左运动的最大距离．
答案
（1）甲球在运动到M点的过程中，根据动能定理得
mgR-qEL=
mv2-01 2
解得 v=2gR- 2qEL m
（2）设甲、乙碰撞后共同速度为v′，由动量守恒定律得
mv=2mv′
由动能定理得-qEx=0-
×2m•v′21 2
联立解得：x=
-mgR 2qE L 2
答：
（1）甲在碰撞前瞬间的速度大小为
．2gR- 2qEL m
（2）碰撞后甲乙共同向左运动的最大距离为
-mgR 2qE
．L 2