Question

如图所示，一个质量为M的绝缘小车，静止在光滑的水平面上，在小车的光滑板面上放一质量为m、带电荷量为q的小物块(可以视为质点)，小车的质量与物块的质量之比为M∶m＝7∶1，物块距小车右端挡板距离为L，小车的车长为L₀＝1.5 L，现沿平行车身的方向加一电场强度为E的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，而后与小车右端挡板相碰，若碰碰后小车速度的大小是滑块碰前速度大小的，设小物块其与小车相碰过程中所带的电荷量不变．求：

(1)第一次碰撞后物块的速度？

(2)求小物块从开始运动至第二次碰撞时小物块电势能的变化？

Answer 1

答案：
解析：

　　解：第一次碰前对滑块分析由动能定理

　　　　(1)　　2分

　　第一次相碰由动量守恒

　　　　(2)　　2分

　　代入数据解得：

　　　　(3)　　2分

　　从第一次碰后到第二次碰前的过程中对小车分析做匀速运动

　　　　(4)　　2分

　　对滑块分析由运动学公式推论：

　　　　(5)　　2分

　　由动能定理有：

　　　　(6)　　3分

　　滑块与小车发生第二次碰撞条件：

　　　　(7)　　2分

　　代入数据解得：

　　　　(8)　　2分

　　由功能关系电势能减少量

　　　　(9)　　3分