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    如图所示，长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上，车的右端有档板，车的质量mC=4m．今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q．质量为m的物块A，在中间位置放一个绝缘物体B，质量为mB=2m．在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时，金属块A由静止开始向右运动，并以速度v0与B发生碰撞，碰后A以
    v04
    的速度反弹回来，B以一定速度沿平板向右运动与C车的档板相碰．碰后小车的速度等于碰前物块B速度的一半．物块A．B均视为质点，A．B相碰时的相互作用力远大于电场力，A和B碰撞时所带电荷量不变．求：
    （1）匀强电场的场强大小和方向．
    （2）若A第二次与B相碰，判断是在B与C相碰之前还是相碰之后？
    （3）A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，电场力对A做的功．
    分析：（1）物体A与B碰撞前受重力、电场力和支持力，根据动能定理列式可以求出电场强度的大小和方向；
    （2）对于物体A、B的第一次碰撞过程，动量守恒，求出碰撞后各自的速度，此后B做匀速运动，A做先减速向左后向右加速运动，根据运动学公式列式判断即可；
    （3）先根据运动学公式求解出物体A运动的总位移，然后根据功的定义列式求解．
    解答：解：（1）由动能定理，得到qEL=
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    ，解得E=
    m
    v
    2
    0
    2qL
    ，因而电场力向右且带正电，电场方向向右
    即匀强电场的场强大小为
    m
    v
    2
    0
    2qL
    ，方向水平向右．
    （2判断A第二次与B相碰是在BC碰后还是碰前，只需要判断A、B两物体从第一次相碰位置到C处过程的平均速度大小即可；
    物体A、B的第一次碰撞过程，动量守恒，由动量守恒定律得到
    mv0=m(-
    v0
    4
    )+2mv1
    解得第一次碰后B的速度为v1=
    5
    8
    v    ，设物体A到C处速度为v0′，由动能定理，得
    qEL=
    1
    2
    m
    v′
    2
    0
    -
    1
    2
    m(
    v0
    4
    )    2    ，解得v′
     
    0
    =
    		17
    v
    4
    ，则A从第一次相碰位置到C的平均速度为
    		17
    v
    4
    -
    v
    4
    2
    =
    (
    		17
    -1)v
    8
    ＜
    5
    8
    v
    故A与B第二次相碰是在B与C相碰后．
    （3）物体B与物体C相碰，根据动量守恒定律，有
    2m?v1=2m?v′1+4m?
    v1
    2

    解得
    v′1=0，即物体B碰撞后停下不动，故A从第一次相碰到第二次与B相碰这个过程电场力位移为L
    所以电场力做功为W=qEL=
    1
    2
    m
    v
    2
    0

    即A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，电场力对A做的功为
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    ．
    点评：本题关键是分析清楚各个物体的运动情况，然后动量守恒定律、动能定理和运动学公式多次列式分析求解．
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    A．1：1                     B.(Lω2+2g): (Lω2-2g)

    C. (Lω2-g): (Lω2+g)            D.(Lω2+g): (Lω2-g)

     

     

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