Question

（2005?青浦区模拟）如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M（M=2m）的不带电木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直向上运动，当木球升至a点时，细线突然断裂，木球升至b点时速度为零．则木球速度为零时，金属球的速度大小为

3v

，a、b之间的电势差为

Ev2

2g

．

Answer 1

分析：M与m组成的系统以速度v匀速竖直向上运动，说明它们的合力为0，故动量守恒；木球从a到b，只有重力做功，机械能守恒，从而求出木球上升的高度．

解答：解：（1）M与m组成的系统以速度v匀速竖直向上运动，说明它们的合力为0，故动量守恒：（M+m）v=mv′+M?0
代人数据求得：v′=3v
（2）木球从a到b，只有重力做功，所以-mgh=0-

1

2

mv2
整理得：h=

v2

2g

a、b之间的电势差：Uab=E?h=

Ev2

2g

故答案为：3V，

Ev2

2g

．

点评：该题能够根据以速度v匀速竖直向上运动判断出M与m组成的系统动量守恒是解题的关键．属于简单题．