如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m、电荷量q（q＞0）的小物块在与金属板A相距l处静止．若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=-
，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为-3μmgd 2q
q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间．则1 2
（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？
（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？
（1）加电压后，由于UAB是负值，所以B极板电势高于A板，电场强度的方向是水平向左．
小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为E=
=U d
；3μmg 2q
小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为 F合=qE-μmg=
-μmg=3μmg 2
μmg；1 2
故小物块运动的加速度为a=
=F合 m
μg1 2
设小物块与A板相碰时的速度为v1，由 v12-0=2a1l
解得：v1=μgl
（2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为合=μmg-
=qE 2 μmg 4
加速度大小为a2=
=F合 m μg 4
设小物块碰后到停止的时间为 t，注意到末速度为零，有 0-v1=-a2t
解得：t=
=4v1 a2 1 μg
设小物块碰后停止时距离为x，注意到末速度为零，有 0-v12=-2a2x
则 x=
=2l 或距离B板为 d=2lv2 2a2
答：（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是
；μgl
（2）小物块碰撞后经过4
停止运动，停在2l处或距离B板为2l．1 μg