联立解得t0=
细线断裂时框架的速度v0=
(2)在细线断裂时立即撤去拉力,框架向右减速运动,棒向右加速运动,设二者最终速度大小均为v,设向右为正方向,由系统动量守恒可得mv0=2mv
得v==
撤去拉力后,系统总动能的减少量等于回路消耗的电能,最终在回路中产生的总焦耳热Q=mv02-×2mv2
联立得Q=.
命题点二 电场中动量和能量观点的应用
动量守恒定律与其他知识综合应用类问题的求解,与一般的力学问题求解思路并无差异,只是问题的情景更复杂多样,分析清楚物理过程,正确识别物理模型是解决问题的关键.
例3 如图5所示,光滑绝缘水平面上方分布着场强大小为E、方向水平向右的匀强电场.质量为3m、电荷量为+q的球A由静止开始运动,与相距为L、质量为m的不带电小球B发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰撞后作为一个整体继续向右运动.两球均可视为质点,求:
图5
(1)两球发生碰撞前A球的速度大小;
(2)A、B碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)A、B碰撞过程中B球受到的冲量大小.
答案 (1) (2)EqL
(3)
解析 (1)由动能定理:EqL=×3mv2
解得v=
(2)A、B碰撞时间极短,可认为A、B碰撞过程中系统动量守恒,设向右为正方向,由动量