Question

.如圖1-7所示，長(zhǎng)為2L的板面光滑且不導(dǎo)電的平板小車C放在光滑水平面上，車的右端有塊擋板，車的質(zhì)量m_C=4 m,絕緣小物塊B的質(zhì)量m_B=2 m.若B以一定速度沿平板向右與C車的擋板相碰，碰后小車的速度總等于碰前物塊B速度的一半.今在靜止的平板車的左端放一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m_A=m的小物塊A，將物塊B放在平板車的中央，在整個(gè)空間加上一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，金屬塊A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A以速度v₀與B發(fā)生碰撞，碰后A以v₀/4的速率反彈回來(lái)，B向右運(yùn)動(dòng).

求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.

若A第二次和B相碰，判斷是在B與C相碰之前還是相碰之后？

A從第一次與B相碰到第二次與B相碰這個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)A做了多少功？

Answer 1

【小題1】E= 方向水平向右

【小題2】因s_A＜L,故A第二次與B相碰必在B與C相碰之后

【小題3】W_電=qEL=mv₀².

解析:

【小題1】對(duì)金屬塊A用動(dòng)能定理qEL=mv₀²

所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小E= 方向水平向右

【小題2】A、B碰撞，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得

m_Av₀=m_A（-v₀）+m_Bv_B

用m_B=2m代入解得v_B=v₀

B碰后做勻速運(yùn)動(dòng)，碰到擋板的時(shí)間t_B=

A的加速度a_A=

A在t_B段時(shí)間的位移為

s_A=v_at_B+at_B²=-v₀···（）²=L

因s_A＜L,故A第二次與B相碰必在B與C相碰之后

【小題3】B與C相碰，由動(dòng)量守恒定律可得

m_Bv_B=m_Bv_B′+m_Cv_C′   v_C′=v_B   v_B′=0

A從第一次相碰到第二次與B相碰的位移為L，因此電場(chǎng)力做的功

W_電=qEL=mv₀².