题目内容
如图所示，质量为4m的绝缘小车静止在光滑水平地面上，其光滑的上表面放有一质量为m的小滑块，静止时滑块距小车右边的挡板的距离为l，滑块带有电荷量为q的正电荷。现加一水平向右的场强为E的匀强电场，于是带电滑块由静止开始向右运动，并与小车右边的挡板发生碰撞，设碰撞的时间极短，碰撞过程没有动能损失，且滑块的电荷量保持不变。求?
（1）碰撞后滑块和小车的速度分别为多少？?
（2）碰撞后滑块和小车相距的最大距离。?
（1）设滑块与小车右边挡板相撞前的速度为v0，由动能定理有?
qEl =
mv02-0?
即v0 =
?
设碰撞后滑块和小车的速度分别为v和V，根据动量守恒定律和题意得?
mv0 = mv + 4mV?
mv02=
mv2+
4mV2?
联立（3）（4）解得?
v =-
v0 =-
V =
v0 =
?
（2）v <0，说明碰后滑块的速度向左，滑块受电场力作用先向左做匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，而小车以速度V向右做匀速运动。当两者速度相等时相距最大，设此过程经历的时间为t，滑块的位移为s1,小车的位移为s2，有?
a =
?
t =
=
?
s1 =
s2 =Vt?
碰撞后滑块和小车相距的最大距离为?
Δs =s2-s1 =
=l
练习册系列答案
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如图所示，质量为4m的木块在水平面上处于静止状态，一颗质量为m的子弹，以水平速度v0射入木块，并在极短时间内嵌在其中，已知木块与水平面的动摩擦因数为μ，求木块在水平面上滑行的距离．
