Question

(10分). “┙”型滑板，（平面部分足夠長），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L₁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)裝置處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，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壁碰后相對水平面的速度大小為碰前的，碰撞時(shí)間極短，則碰撞后滑板速度多大？（均指對地速度）
(3)若滑板足夠長，小物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場力做功為多大？

Answer 1

(1)    (2)   (3)

試題分析：（1）對物體，根據(jù)動(dòng)能定理，有，得　
（2）物體與滑板碰撞前后動(dòng)量守恒，設(shè)物體第一次與滑板碰后的速度為v₁′；滑板的速度為v，則
．
若，則，因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004101697414.png" style="vertical-align:middle;" />，不符合實(shí)際，
故應(yīng)取，則．
（3）在物體第一次與A壁碰后到第二次與A壁碰前，物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，滑板做勻速運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)，兩者相對于水平面的位移相同．∴
即．
對整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得；
電場力做功．