Question

如圖所示，質量為4m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量為m可視為質點的小滑塊，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生碰撞，設碰撞的時間極短，碰撞過沒有動能損失，且滑塊的電荷量保持不變，求：

   （1）碰撞后滑塊和小車的速度分別為多少？

   （2）碰撞后滑塊和小車相距的最大距離是多大？

Answer 1

（1）小滑塊在電場力作用下運動

        

        小滑塊與小車相碰

        

        化簡得：

        解得：

（2）碰后，小車勻速，小滑塊勻變速運動，當兩者速度相同時，相距離遠

        

        得：