质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5 m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触是绝缘的,B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场,场强 ,A便开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,碰撞过程时间极短,每次碰撞后两物体交换速度,A带电量不变,B始终不带电。g取10m/s 2 。试求
【正确答案】正确答案:(1)对A,根据牛顿第二定律:qE一μmg=ma A ,解得加速度a A =1m/s 2 ,根据公式v A1 2 =2a A L解得A与B碰前速度v A1 =5m/s,碰撞交换速度,第1次碰后,A的速度为0,B的速度v B1 =v A1 =5m/s。 (2)对B,根据牛顿第二定律:μmg=ma B 解得加速度大小a B =2m/s 2 。每次碰后B做匀减速运动,因其加速度大于A的加速度,所以B先停,之后A追上再碰,每次碰后A的速度均为0,然后加速再与B发生下次碰撞,第1次碰撞:碰后B运动的时间 ,第2次碰撞:碰前A的速度为v A2 ,则v A2 2 =2a A x B1 ,x B1 为第1次碰后B的位移,则v B1 2 =v A1 2 =2a B x B1 ,由以上两式得 ,碰后B的速度 ,碰后B运动的时间 ,以此类推,第5次碰撞后B运动的时间
【答案解析】