问题
问答题
如图所示，光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b，a带电量为q（q＞0），b不带电．M点是ON的中点，且OM=MN=L，整个装置放在与杆平行的匀强电场中．开始时，b静止在杆上MN之间的某点P处，a从杆上O点以速度v0向右运动，到达M点时速度为3v0/4，再到P点与b球相碰并粘合在一起（碰撞时间极短），运动到N点时速度恰好为零．求：
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）a、b两球碰撞中损失的机械能；
（3）a球碰撞b球前的速度v．
答案
（1）a球从O到M，
由动能定理，则有，WOM=-qEL=
m(1 2
v0)2-3 4
m1 2 v 20
解得：E=7m v 20 32qL
方向向左
（2）设碰撞中损失的机械能为△E，对a、b球从O到N的全过程应用能的转化和守恒定律
-qE2L-△E=0-
mv021 2
则碰撞中损失的机械能为△E=
m1 2
-v 20
m7 16
=v 20
m1 16 v 20
（3）设a与b碰撞前后的速度分别为v、v′，
则 动量守恒定律，mv=2mv’
减少的动能△E=
mv2-1 2
2mv′2=1 2
m1 16 v 20
解得：v=
v 01 2
答：（1）电场强度：E=
和方向向左；7m v 20 32qL
（2）a、b两球碰撞中损失的机械能
m1 16
；v 20
（3）a球碰撞b球前的速度
．v0 2