题目内容

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),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:

(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?

(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,则小物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大?(均指对地速度)

(3)小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(碰撞时间可忽略)

(1)由动能定理   得……①       4分

(2)若物体碰后仍沿原方向运动,碰后滑板速度为V,

由动量守恒

得,故不可能②       2分

∴物块碰后必反弹

由动量守恒③   得④    2分

由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二次碰撞之前,故物体与A壁第二次碰前,滑板速度

⑤          2分

物体与A壁第二次碰前,设物块速度为v2

⑥

由两物的位移关系有:即         ⑦    2分

由⑥⑧代入数据可得:       ⑧     2分

(3)物体在两次碰撞之间位移为S,   

得  2分

物块从开始到第二次碰撞前电场力做功为  2分

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