光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L距离的B处放有一质量为
1个回答

(1)对物体,根据动能定理,有qEL 1=

1

2 mv 1 2,得 v 1=

2q EL 1

m .

(2)物体与滑板碰撞前后动量守恒,设物体第一次与滑板碰后的速度为v 1′;滑板的速度为v,则

mv 1=mv 1′+4mv.

若v 1′=

3

5 v 1,则v=

1

10 v 1,因为v 1′>v,不符合实际,

故应取v 1′=-

3

5 v 1,则v=

2

5 v 1=

2

5

2q EL 1

m .

在物体第一次与A壁碰后到第二次与A壁碰前,物体做匀变速运动,滑板做匀速运动,在这段时间内,两者相对于水平面的位移相同.

1

2 (v 2+v 1′)t=v•t,

即v 2=

7

5 v 1=

7

5

2q EL 1

m .

(3)对整个过程运用动能定理得;

电场力做功W=

1

2 mv 1 2+(

1

2 mv 2 2-

1

2 mv 1 2)=

13

5 qEL 1

答:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度为

2q EL 1

m ;

(2)若物体与A壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的

3

5 ,则物体在第二次跟A壁碰撞之前,滑板相对于水平面的速度为

2

5

2q EL 1

m ,物体相对于水平面的速度υ 2分别为

7

5

2q EL 1

m ;

(3)物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功为

13

5 qEL 1

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