问题
问答题
如图所示,水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长且不计厚度),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m、电量为+q的小物体,忽略一切摩擦的影响.整个装置置于水平向右的场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止.(在碰撞过程中无电荷转移)试问:
(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
(2)若物体与A壁碰后速度大小为碰前速率的
,则物体在第二次跟A壁碰撞之前,滑板的速度v2和物体的速度v3分别为多大?3 5

答案
(1)释放小物体,物体在电场力作用下水平向右运动,此时,滑板静止不动,对于小物体,
由动能定理得:
EqL1=
m1 2 v 21
解得:v1=2EqL1 m
(2)碰后小物体反弹,由动量守恒定律得:
mv1=-m•
v1+4mv2 3 5
解得:v2=
v1=2 5 2 5 2EqL1 m
之后,滑板以v2匀速运动,直到与物体第二次碰撞,从第一次碰撞到第二次碰撞时,物体与滑板位移相等、时间相等、平均速度相等
=. v
=v2-
v1+v33 5 2
解得v2=
v1=7 5 7 5 2EqL1 m
答:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度为
;2EqL1 m
(2)物体在第二次跟A壁碰撞之前,滑板的速度为2 5
,物体的速度为2EqL1 m 7 5
.2EqL1 m