Question

（08年西南師大附中月考）(20分) 如圖所示，質(zhì)量為3m足夠長的絕緣小車靜止在光滑水平地面上，其光滑的上表面放有一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小滑塊，靜止時滑塊距小車右邊擋板的距離為L，滑塊帶有電荷量為q的正電荷，現(xiàn)加一水平向右、場強為E的勻強電場，于是帶電滑塊由靜止開始向右運動，并與小車右邊的擋板發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞的時間極短，碰撞過程沒有動能損失，且滑塊的電荷量保持不變，求：

（1）滑塊與小車擋板相碰前的速度大小？

（2）碰撞后滑塊和小車的速度分別為多少？

（3）滑塊與小車第二次碰撞前瞬間滑塊和小車的總動能？

Answer 1

(1) 小滑塊在電場力作用下運動

 

      

 

(2) 小滑塊與小車相碰

 

 

 

 

化簡得：

 

解得：

 

(3) 碰后，小車勻速，小滑塊先向左勻減速運動，再向右勻加速運動，一定能第二次相碰    2分

 

第二次相碰即滑塊反向追上小車時，

 

 

 

 

得：

 

滑塊第二次碰前速度：

 

第二次碰后滑塊和小車的總動能等于碰前的總動能：