Question

.如圖1-7所示，長(zhǎng)為2L的板面光滑且不導(dǎo)電的平板小車C放在光滑水平面上，車的右端有塊擋板，車的質(zhì)量m_C="4" m,絕緣小物塊B的質(zhì)量m_B="2" m.若B以一定速度沿平板向右與C車的擋板相碰，碰后小車的速度總等于碰前物塊B速度的一半.今在靜止的平板車的左端放一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m_A=m的小物塊A，將物塊B放在平板車的中央，在整個(gè)空間加上一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，金屬塊A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A以速度v₀與B發(fā)生碰撞，碰后A以v₀/4的速率反彈回來，B向右運(yùn)動(dòng).
小題1:求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.
小題2:若A第二次和B相碰，判斷是在B與C相碰之前還是相碰之后？
小題3:A從第一次與B相碰到第二次與B相碰這個(gè)過程中，電場(chǎng)力對(duì)A做了多少功？

Answer 1

小題1:E= 方向水平向右
小題2:因s_A＜L,故A第二次與B相碰必在B與C相碰之后
小題3:W_電=qEL=mv₀².

小題1:對(duì)金屬塊A用動(dòng)能定理qEL=mv₀²
所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小E= 方向水平向右
小題2:A、B碰撞，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得
m_Av₀=m_A（-v₀）+m_Bv_B
用m_B=2m代入解得v_B=v₀
B碰后做勻速運(yùn)動(dòng)，碰到擋板的時(shí)間t_B=
A的加速度a_A=
A在t_B段時(shí)間的位移為
s_A=v_at_B+at_B²=-v₀···（）²=L
因s_A＜L,故A第二次與B相碰必在B與C相碰之后
小題3:B與C相碰，由動(dòng)量守恒定律可得
m_Bv_B=m_Bv_B′+m_Cv_C′  v_C′=v_B  v_B′=0
A從第一次相碰到第二次與B相碰的位移為L，因此電場(chǎng)力做的功
W_電=qEL=mv₀².