Question

在絕緣粗糙的水平面上放置一個帶電滑塊P，質量為m=2.0×10^-3kg，電荷量q=1.0×10^-7C距P的左邊L=1.2m處有一個不帶電的滑塊Q，質量為M=6.0×10^-3kg，Q距左邊豎直絕緣墻壁s=0.5m，如圖15所示.在水平面上方加一方向水平向左的勻強電場，電場強度E=4.0×10⁵N/C.滑塊P由靜止開始向左滑動并與Q發生碰撞，設碰撞時間極短，碰撞后兩滑塊粘合在一起，向左運動并與墻壁發生沒有機械能損失的碰撞，兩滑塊的體積大小可以忽略不計，兩滑塊與水平面間的動摩擦因數均為μ=0.50，兩滑塊受水平面最大靜摩擦力為4.2×10^-2N.g=10m/s²，求：

圖15

(1)P與Q相碰前瞬間P的速度是多少?

(2)P與Q相碰后瞬間Q的速度是多少?

(3)P滑塊在整個運動過程中，運動的路程為多少?

Answer 1

(1)P與Q相碰前，qEL-μmgL=，v₀=6m/s.

(2)P與Q相碰mv₀=(m+M)v₁，v₁=1.5m/s.

(3)因為qE＜f_m，根據動能定理：

qEs-qEx-μ(M+m)g(s+x)=0-(M+m)

x=m，s_總=s+L+x=m.