Question

光滑絕緣的水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的“└”形板(其水平部分足夠長、左端豎直部分為A壁)，質量為m。距板的A壁距離為L的B處放有一質量也為m、電荷量為q的帶正電的小物體(可視為質點)，小物體與板面的摩擦可忽略不計，整個裝置處于電場強度為E水平向左的勻強電場中，原來板與小物體都靜止，且它們始終處于電場中，試求：

(1)釋放小物體，它第一次與板A壁碰前的速度v₁的大小；

(2)若小物體與A壁碰撞后交換速度(碰撞后小物體的速度為板碰撞前的速度，即速度為零；板以小物體碰前的速度運動)，且碰撞時間可忽略。則小物體在第二次跟A壁碰撞之前，板運動的總位移為多大；

(3)若小物體與板A壁每次碰撞后都交換速度，求小物體從開始運動到與板第三次碰撞之前，小物體的電勢能增量。

Answer 1

(1)v₁=  (2)4L  (3)-13Qel