(20分)一质量为电荷量
的与外界绝缘物块A(可视为质点),置于光滑水平面上。A与弹簧左端相连接,弹簧右端固定在竖直墙面上,整个空间中存在水平向右的匀强电场,场强
,平衡时弹簧的压缩量为
.如图O为弹簧原长时的位置,另一个质量也为
电量为
的绝缘带电物块B(可视为质点),从O点左侧距离O为
处的P点由静止释放,当它打在A物块上时立即与A一起向右运动,但不粘连,它们到达最右端后又向左运动,试求:物块B向左运动达到最远点时距O点的距离?(AB相撞在瞬间完成,电荷无转移,不计AB间库仑力,弹簧始终在弹性限度内)。
题目分析:对A受力分析 解得:
(3分)
对B由动能定理: 解得:
(3分)
对B与A的系统,由动量守恒: 解得:
(4分)
A与B分开时,B与A之间的弹力为零:
对A受力分析: 解得分开时:
(伸长) (4分)
从AB相遇到共速后到分开,由动能定理:
解得:
从分开到停下由 得:
(4分)
∴最远处为 (2分) 其他方法合理结果正确也可给分。