Question

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）

 

 

 

 

Answer 1

 

1.

2.

3.

解析:（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