Question

光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的“┙”型滑板，（平面部分足夠長(zhǎng)），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L(zhǎng)₁距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，小物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，初始時(shí)刻，滑板與小物體都靜止，試求：

（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前小物體的速度v₁多大？

（2）若小物體與A壁碰后相對(duì)水平面的速度大小為碰前的，則小物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時(shí)，滑板的速度v和物體的速度v₂分別為多大？（均指對(duì)地速度）

（3）小物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場(chǎng)力做功為多大？（碰撞時(shí)間可忽略）

Answer 1

（1）由動(dòng)能定理   得……①　　　　　　�。捶�

（2）若物體碰后仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，碰后滑板速度為V，

由動(dòng)量守恒

得，故不可能②　　　　　　　２分

∴物塊碰后必反彈

由動(dòng)量守恒③   得④　　　�。卜�

由于碰后滑板勻速運(yùn)動(dòng)直至與物體第二次碰撞之前，故物體與A壁第二次碰前，滑板速度

⑤　　　　　　　　　�。卜�

物體與A壁第二次碰前，設(shè)物塊速度為v₂

⑥

由兩物的位移關(guān)系有：即         ⑦　　　�。卜�

由⑥⑧代入數(shù)據(jù)可得：　　　　　　�、唷　　　　。卜�

（3）物體在兩次碰撞之間位移為S，　　　

得　　２分

物塊從開始到第二次碰撞前電場(chǎng)力做功為　�。卜�