Question

（12分）如圖所示，EF為絕緣水平面，0點(diǎn)左側(cè)是粗糙的，右側(cè)是光滑的，一輕質(zhì)絕緣彈簧右端固定在墻壁上，左端與靜止在0點(diǎn)、質(zhì)量為m的不帶電小物塊A連接，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)．質(zhì)量為2m，電荷量為q的帶電物塊B，在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下由C處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，B運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí)與物塊A相碰（設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中無(wú)電荷量損失，A、B不粘連），碰后它們以碰前B速度的2/3一起向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)．已知物塊B與地面EO段間的滑動(dòng)摩擦力大小為0．2Eq物塊B和A均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，且EO=5L，OD=L．  求：

（1）撤去電場(chǎng)后彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（2）返回運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊B由O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)直到靜止所用的時(shí)間。

Answer 1

（12分）

（1）B滑塊從C到O的過(guò)程

  （1分）

 （1分）  （1分）

碰后AB合為一體，電量仍為q，速度為  （1分）

當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為0時(shí)，彈性勢(shì)能最大

   （1分）        （1分）

（2）設(shè)整體回到O點(diǎn)時(shí)的速度為v₂

  （1分）     

  （1分）

接著AB分離，B做勻減速運(yùn)動(dòng)

 （1分）     

  （1分）     （2分）