如圖（a），同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點(diǎn)距O點(diǎn)的距離均為2L，O為水平連線AB的中點(diǎn)，M、N在AB連線的中垂線上。A、B兩點(diǎn)分別固定有一點(diǎn)電荷，電荷量均為Q（Q＞0）。以O(shè)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立x軸。若取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則ON上的電勢φ隨位置x的變化關(guān)系如圖（b）所示。一電荷量為Q（Q＞0）的小球S1以一定初動能從M點(diǎn)豎直下落，一段時間后經(jīng)過N點(diǎn)，其在ON段運(yùn)動的加速度大小a隨位置x的變化關(guān)系如圖（c）所示。圖中g(shù)為重力加速度大小，k為靜電力常量。
（1）求小球S1在M點(diǎn)所受電場力大小。
（2）當(dāng)小球S1運(yùn)動到N點(diǎn)時，恰與一沿x軸負(fù)方向運(yùn)動的不帶電絕緣小球S2發(fā)生彈性碰撞。已知S1與S2的質(zhì)量相等，碰撞前、后S1的動能均為4kQ23L，碰撞時間極短。求碰撞前S2的動量大小。
（3）現(xiàn)將S2固定在N點(diǎn)，為保證S1能運(yùn)動到N點(diǎn)與之相碰，S1從M點(diǎn)下落時的初動能須滿足什么條件？
2
4
k
Q
2
3
L
【考點(diǎn)】動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；電場力做功與電勢能變化的關(guān)系；勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；動能定理的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1070引用：1難度：0.2
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