题目内容

如图所示,长为2L的板面光滑且不导电平板小车C放在光滑水平面上,车的右端有块挡板,车的质量m=4m,绝缘小物块B的质量mB=2m,若B以一定速度沿平板向右与C车的挡板相碰,碰后小车的速度总等于碰前物块B速度的一半。今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q、质量为mA=m的小物块A,将物块B放在平板车的中央,在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时,金属块A由静止开始向右运动,当A以速度v0与B发生碰撞,碰后A以的速度反弹回来,B向右运动,求:

  (1)匀强电场的场强大小和方向;

  (2)若A第二次和B相碰,判断是在BC相碰之前还是相碰之后?

  (3)A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这个过程中,电场力对A做的功.

 

 

(1)方向水平向右

(2)A第二次与B相碰必在B与C相碰之后  

(3)

解析:(1)对金属块A,用动能定理得:

     (1)    2分

所以电场强度大小:   2分   

方向水平向右   2分

   (2)AB碰撞,由系统动量守恒定律得:

 (2)       2分

所以 

B碰后做匀速运动,碰到挡板的时间为:

    (3)    2分

A的加速度:

A在tB段时间的位移为

  (4)   3分

,故A第二次与B相碰必在B与C相碰之后  1分

   (3)B与C相碰,由动量守恒定律可得

   (5) 3分

A从第一次相碰到第二次与B相碰的位移为L,因此电场力做的功为:

    (6)    3分

 

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