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高二物理彈性碰撞

教育更新时间:2024-08-04 11:50:45

類完全非彈性碰撞，動量守恒，動能損失最大，相互作用的兩物體有共同速度，損失的動能為m₁m₂（v₀₁-v₀₂）²/2（m₁ m₂）,損失的動能取決于初始的相對速度。

物理學是探索自然界最基本、最普遍規律的科學，在不同情景中發生的物理過程往往遵循着相同的規律。請應用所學的物理知識，思考并解決以下問題。

（1）帶電小球B靜止在無限大的光滑絕緣水平面上，帶同種電荷的小球A從很遠處以初速度v₀向B球運動，A的速度始終沿着兩球的連線方向，如圖1

高二物理彈性碰撞（高中物理-類完全非彈性碰撞）1

所示。兩球始終未能接觸。AB間的相互作用視為靜電作用。

a.從加速度和速度的角度，說明B球在整個過程中的運動情況；

b.已知A、B兩球的質量分别為m₁和m₂，求B球最終的速度大小

（2）光滑的平行金屬導軌MN、PQ固定在水平地面上，整個空間存在豎直向下的勻強磁場，兩根相同的金屬棒ab和cd垂直放置在導軌上，如圖2

高二物理彈性碰撞（高中物理-類完全非彈性碰撞）2

所示。開始時cd棒靜止，ab棒以初

速度v₀沿導軌向右運動。随後cd棒也運動起來，兩棒始終未能相碰，忽略金屬棒中感應電流産生的磁場。

a.已知兩根金屬棒的質量均為m，求cd棒最終獲得的動能Ek；

b.圖3是圖2的俯視圖，請在圖3

高二物理彈性碰撞（高中物理-類完全非彈性碰撞）3

中畫出ab、cd棒在達到最終狀态之前，棒内自由電子所受洛倫茲力的示意圖；并從微觀的角度，通過計算分析說明，在很短的時間△t内，ab棒減少的動能是否等于cd棒增加的動能。

高二物理彈性碰撞（高中物理-類完全非彈性碰撞）4

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