一道高中物理题`来看看

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 13:12:12
在光滑的水平面上,有两个质量均为m的滑块A,B两个都带正电,已知B滑块带电荷Q,A带电荷KQ,初始时,滑块A,B间的电势能为W,且两滑块以相同大小的速度V向相同方向运动(B在A前),求经过足够长的时间后,A,B两滑块速度的大小和方向,设两电荷相距无穷远时电势能为零.

时间足够长后可认为两滑块相距无限远,系统的电势能为零,设此时两滑块的速度分别为Va 、Vb 。由能的转化与守恒定律得
2*mV^2/2+W=mVa^2/2+mVb^2/2 ①.
由动量守恒定律得 2mV=mVa+mVb ② .
由①②得Vb=V+根号(W/m)或Vb=V-根号(W/m) ,因滑块B在斥力作用下向前加速运动,
故有Vb=V+根号(W/m) ,Vb的方向与原来相同;
进而得 Va=V-根号(W/m),
若 根号(W/m)< V. A的方向与原来相同
若根号(W/m) > V. A的方向与原来相反
若 根号(W/m)= V. Va=0

当经过足够长的时间后,两电荷间电势能为零(因为两电荷相距无穷远时它们之间才没有力的相互作用,这里只考虑静电力),由题意可知AB组成的系统动量守恒、能量守恒(这里只有动能和电势能),设两电荷间电势能为零时A速度为V1、B的为V2
则有mV+mV=mV1+mV2(动量守恒) ;
2*(1/2)mV^2+W=(1/2)mV1^2+(1/2)mV2^2
解得
这个方程有点····

先根据系统动量守恒:2mv=mv1+mv2
再根据能量守恒:系统初动能+电势能=系统末动能+0(最后a和b相距无穷远,一前一后同向运动,电势能为0)
联立即可解出结果
由于数学运算符号不好打,你自己列式求解吧

动量守恒定律+能量守恒