题目内容
如图所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板,其质量为M,平面部分的上表面光滑且足够长。在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电荷时为+q的物体C(可视为质点),在水平的均强电场作用下,由静止开始运动。已知:M=3m,电场强度为E。假设物体C在运动及与滑板A端相碰过程中电荷量不变。(1)求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小。
(2)若物体C与滑板A端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的

(3)求物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段时间内,电场力对小物体C 做的功。

(20分)(1)设物体C在电场力作用下第一次与滑板的A端碰撞时的速度为
, 由动能定理得:
…………………………………2分 解得:
……………………………………………1分(2)物体C与滑板碰撞动量守恒,设滑板碰撞后的速度为
,取
的方向为正,则有
…………………………………………2分 解得:
…………………………………1分(3)物体C与滑板碰撞后,滑板向左以速度
做匀速运动;物体C以
/5的速度先向右 做匀减速运动,然后向左做匀加速运动,直至与滑板第二次相碰,设第一次碰后到第 二次碰前的时间间隔为
,物体C在两次碰撞之间的位移为
根据题意可知,物体加速度为
…………2分
…………3分 解得:
………………2分两次相碰之间滑板移动的距离
…………2分设物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞,这段过程电场力对物体C做功为W,则:
…………2分 解得:
…………1分


















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