作业帮求解，思路
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/18 13:09:40
解题思路： 从动量守恒定律结合动能定理及功能关系去考虑
解题过程：
如图，光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板G和H。在金属板G右壁固定一个可视为质点的小球C，其质量为 MC＝0.01kg、带电量为q＝＋1×10-5C。G、H两板间距离为d＝10cm，板H下方开有能让小球C自由通过的小洞。质量分别为MA＝0.01kg和MB＝0.02kg的不带电绝缘小球A、B用一轻质弹簧连接，并用细线栓连使弹簧处于压缩状态，静放在H板右侧的光滑水平面上，如图（a）所示。现将细线烧断，小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动（A球不会进入G、H两板间）。以向右为速度的正方向，从烧断细线断开后的某时刻开始计时，得到A球的速度—时间图象如图(b)所示。
（1）求在
时刻小球B的速度，并在图(b)中大致画出B球的速度—时间图象； （2）若G、H板间是电场强度为E=8×104V/m的匀强电场，在某时刻将小球C释放，则小球C离开电场时的速度为多大？若小球C以离开电场时的速度向右匀速运动，它将遇到小球A，并与之结合在一起运动，试求弹簧的最大弹性势能的范围。 解： （1）对于小球A、B与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒： 
当
时有：
当
时有：
当
时有：
小球B的速度图象如图所示。 （2）当金属板间加有匀强电场时，电场力对小球做功，小球获得初动能并离开金属板，电场力做功： 
由动能定理得： 
因水平方向A、B、C三小球系统不受外力，故系统动量守恒。 由此可得：不论A、C两球何时何处相碰，三球的共同速度是一个定值，即三球速度相同时的总动能是一定值。 MCVC＝（MA＋MB＋MC）V共 解得V共 ＝1m/s 当三球速度相同时弹簧的弹性势能最大。 当A球在运动过程中速度为4m/s且与C球同向时，跟C球相碰，系统损失能量最小（为0），此情况下三球在运动过程中弹簧具有的最大弹性势能设为E1 
当A球在运动过程中速度为4m/s与C球反向时，跟C球相碰，系统损失能量最大，此情况下三球运动的过程中弹簧具有的最大弹性势能设为E2 MCvC—MAvA＝（MA + MC）v3 解得v3 =0 E2＝
（MA＋MC）v32＋MBvB2—（MA＋ MB＋MC）v共2＝0.02J 由上可得：弹簧具有的最大弹性势能EPM的可能值在0.02J—0.18J的范围内。
最终答案：略
解题过程：
如图，光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板G和H。在金属板G右壁固定一个可视为质点的小球C，其质量为 MC＝0.01kg、带电量为q＝＋1×10-5C。G、H两板间距离为d＝10cm，板H下方开有能让小球C自由通过的小洞。质量分别为MA＝0.01kg和MB＝0.02kg的不带电绝缘小球A、B用一轻质弹簧连接，并用细线栓连使弹簧处于压缩状态，静放在H板右侧的光滑水平面上，如图（a）所示。现将细线烧断，小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动（A球不会进入G、H两板间）。以向右为速度的正方向，从烧断细线断开后的某时刻开始计时，得到A球的速度—时间图象如图(b)所示。
（1）求在
时刻小球B的速度，并在图(b)中大致画出B球的速度—时间图象； （2）若G、H板间是电场强度为E=8×104V/m的匀强电场，在某时刻将小球C释放，则小球C离开电场时的速度为多大？若小球C以离开电场时的速度向右匀速运动，它将遇到小球A，并与之结合在一起运动，试求弹簧的最大弹性势能的范围。 解： （1）对于小球A、B与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒： 当时有： 当时有： 当时有： 小球B的速度图象如图所示。 （2）当金属板间加有匀强电场时，电场力对小球做功，小球获得初动能并离开金属板，电场力做功： 由动能定理得： 因水平方向A、B、C三小球系统不受外力，故系统动量守恒。 由此可得：不论A、C两球何时何处相碰，三球的共同速度是一个定值，即三球速度相同时的总动能是一定值。 MCVC＝（MA＋MB＋MC）V共 解得V共 ＝1m/s 当三球速度相同时弹簧的弹性势能最大。 当A球在运动过程中速度为4m/s且与C球同向时，跟C球相碰，系统损失能量最小（为0），此情况下三球在运动过程中弹簧具有的最大弹性势能设为E1 当A球在运动过程中速度为4m/s与C球反向时，跟C球相碰，系统损失能量最大，此情况下三球运动的过程中弹簧具有的最大弹性势能设为E2 MCvC—MAvA＝（MA + MC）v3 解得v3 =0 E2＝（MA＋MC）v32＋MBvB2—（MA＋ MB＋MC）v共2＝0.02J 由上可得：弹簧具有的最大弹性势能EPM的可能值在0.02J—0.18J的范围内。最终答案：略