Question

(10分). “┙”型滑板，（平面部分足夠長），質量為4m，距滑板的A壁為L₁距離的B處放有一質量為m，電量為+q的大小不計的小物體，小物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強為E的勻強電場中，初始時刻，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，小物體從開始運動到第二次碰撞前，電場力做功為多大？

Answer 1

(1)    (2)   (3)

解析試題分析：（1）對物體，根據動能定理，有，得　
（2）物體與滑板碰撞前后動量守恒，設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，因為，不符合實際，
故應取，則．
（3）在物體第一次與A壁碰后到第二次與A壁碰前，物體做勻變速運動，滑板做勻速運動，在這段時間內，兩者相對于水平面的位移相同．∴
即．
對整個過程運用動能定理得；
電場力做功．
考點：考查動量守恒定律和動能定理在碰撞問題中的綜合應用．