Question

(11分)光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板（平面部分足够长），滑板的质量为4m。距离滑板的右壁A为L₁的B处放有一质量为m、电量为+q(q>0)的小物体（可视为质点），小物体与板面之间的摩擦可忽略不计。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。开始时，滑板与小物体都处于静止状态，某时刻释放小物体，求：

（1）小物体第一次跟滑板的A壁碰撞前瞬间的速度v₁多大;

（2）若小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失，则

a.小物体第二次即将跟A壁碰撞瞬间，滑板的速度v和小物体的速度v₂分别为多大;

b.从开始释放小物体到它即将第二次跟A壁碰撞的过程中，整个装置的电势能减少了多少.

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）a.;b:

【解析】

试题分析：由动能定理得：            1分

得                1分

（2）a．小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失

由动量守恒得              1分

机械能守恒              1分

可得                1分

设再经过t发生第二次碰撞，则              1分

可得               1分

                1分

b.小物块跟A壁第一次碰撞后到即将第二次跟A壁碰撞的过程中，滑板的位移              1分

小物体从释放到即将第二次跟A壁碰撞过程中

电场力对它所做的功：        1分

所以整个装置的电势能减少量ΔE=W=          1分

考点：考查了动能定理，机械嫩守恒定律，动量守恒定律综合应用