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试卷云
如图所示，在光滑绝缘水平面上方，O′O两侧有大小相等方向相反的匀强电场，电场强度大小均为E，在电场中的A、B位置同时由静止释放带电的绝缘球。A、B两位置到O的距离均为d，A位置小球1的电荷量为+3q、质量为3m、B位置小球2的电荷量为+q、质量为m。小球的直径与d相比可以忽略，匀强电场对小球的电场力远大于两个小球之间的库仑力，两小球间的碰撞为弹性碰撞且碰撞前后小球各自的带电量不变。求：
（1）两小球第一次碰撞前瞬间各自的速度大小；
（2）两小球第一次碰撞后瞬间各自的速度。
【答案】（1）
，
；（2）
，
，方向水平向右
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动、完全弹性碰撞2：动碰动
【详解】（1）由于水平面光滑，分析小球受力，由牛顿第二定律得两个小球的加速度大小相等
根据位移公式
得两个小球到
的时间相等；由运动学公式
得两个小球到
的速度大小相等，代入得
小球1速度方向向右，小球2速度方向向左；
（2）规定向右为正方向，设碰后小球1的速度为
，小球2的速度为
，两小球发生的是弹性碰撞，由动量守恒得
有机械能守恒得
联立得碰后小球1的速度
小球2的速度
方向向右。
