Question

如图所示，在光滑的水平面上有质量为m的小车处于静止状态，车底板光滑绝缘，左右两块金属板M和N竖直固定在车上，它们间的距离为d，分别接电压为U的电源两端，N接电源负极且接地．

(1)现有一可看作质点的带正电荷q、质量为的物块A放置在靠近M板的地方(与M板不接触)如图(甲)所示，释放后，求当物块穿过N板的小孔时刻物块和车速度各是多大？
(2)如图(乙)，若物块从N板的小孔以速度射入静止小车的两板间，求物块在两板电场中的最大电势能和小车达到的最大速度(物块始终不与M板接触)
 

Answer 1

（1）       
（2），

(1)设速度为，车m速度为，则有

　　解得

　　(2)当进入两板间，与m速度相等为v时，电势能W最大，则有

　　解得

　　当再穿出N板后车速度为最大，设速度为，车m速度为，则有

　　解得