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完全非弹性碰撞(完全非弹性碰撞公式)

类完全非弹性碰撞,动量守恒,动能损失最大,相互作用的两物体有共同速度,损失的动能为m₁m₂(v₀₁-v₀₂)²/2(m₁+m₂),损失的动能取决于初始的相对速度。

物理学是探索自然界最基本、最普遍规律的科学,在不同情景中发生的物理过程往往遵循着相同的规律。请应用所学的物理知识,思考并解决以下问题。

(1)带电小球B静止在无限大的光滑绝缘水平面上,带同种电荷的小球A从很远处以初速度v₀向B球运动,A的速度始终沿着两球的连线方向,如图1

完全非弹性碰撞(完全非弹性碰撞公式)

所示。两球始终未能接触。AB间的相互作用视为静电作用。

a.从加速度和速度的角度,说明B球在整个过程中的运动情况;

b.已知A、B两球的质量分别为m₁和m₂,求B球最终的速度大小

(2)光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平地面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,两根相同的金属棒ab和cd垂直放置在导轨上,如图2

完全非弹性碰撞(完全非弹性碰撞公式)

所示。开始时cd棒静止,ab棒以初

速度v₀沿导轨向右运动。随后cd棒也运动起来,两棒始终未能相碰,忽略金属棒中感应电流产生的磁场。

a.已知两根金属棒的质量均为m,求cd棒最终获得的动能Ek;

b.图3是图2的俯视图,请在图3

完全非弹性碰撞(完全非弹性碰撞公式)

中画出ab、cd棒在达到最终状态之前,棒内自由电子所受洛伦兹力的示意图;并从微观的角度,通过计算分析说明,在很短的时间△t内,ab棒减少的动能是否等于cd棒增加的动能。

完全非弹性碰撞(完全非弹性碰撞公式)

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