（18分）      如图所示，足够长的绝缘光滑水平面上分别固定着大小、形状完全相同的两个物体A、B，相距L=...

问题详情：

（18分）

       如图所示，足够长的绝缘光滑水平面上分别固定着大小、形状完全相同的两个物体A、B，相距L=0．2 m，它们的质量mA=mB=0．2kg，其中A物体带正电，电量q=2×10-8c，B物体不带电。水平面上方存在水平向右的匀强电场，场强E=2．5×107N／C，在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后，A物体将沿水平面向右运动，并与B物体发生连续碰撞（碰撞时间极短），两物体碰撞时A物体电量不发生变化，并且每次碰撞时两物体速度均发生相互交换（g取10m/s2）。求：

（1）从A开始运动到两物体第一次相碰经历的时间；

（2）第二次碰撞时，A物体对B物体做的功。

（3）从开始至第n次碰撞时B物体通过的路程。

【回答】

解：（1）由题意知，撤去固定A、B的外力后，物体B恰好静止于水平面上，物体A将

沿水平面向右做匀速直线运动。以A物体做为研究对象，由牛顿第二定律得：

解得：                               （2分）

由运动学公式得

从A开始运动到第一次碰撞用时 （2分）

（2）A与B第一次碰撞前的速度

由于AB碰撞后交换速度，故AB第一次碰后瞬时，B的速率

两物体相碰后，A物体的速度变为零，以后再做匀加速运动，而B物体将以

的速度做匀速直线运动。

设再经t2时间相碰，则有  （2分）

解得          （1分）

由题意知                    （1分）

对B物体由动能定理得             （2分）

（3）从第2次碰撞开始，每次A物体运动到与B物体碰撞时，速度增加量均为

，由于碰后速度交换，因而碰后B物体的速度为：

       第一次碰后：

       第二次碰后：

第三次碰后：

第n次碰后：                       （4分）

每段时间内，B物体都做匀速直线运动，则第n次碰前所运动的距离为

             （4分）

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题