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光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L
1
距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与物体都静止，试求：
（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v
1
多大？
（2）若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的
3
5
，则物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时，滑板的速度v和物体的速度v
2
分别为多大？（碰撞时间可忽略，速度均指对地速度）
（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？
◎ 答案
（1）由动能定理得 qEL
1
=
1
2
m
v
21
得
v
1
=
2qE
L
1
m
（2）若物体碰后仍沿原来方向运动，碰后滑板的速度为v，由动量守恒得
mv
1
=m
?
3
5
v
1
+4mv
解得，v=
v
1
10
＜
3
5
v
1
，由于B与A同向运动，故不可能，
∴物块碰后必反弹，速度为v
1
′=-
3
5
v
1
根据动量守恒定律得
mv
1
=-m
?
3
5
v
1
+4mv 解得 v=
2
5
v
1
（2）由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二碰撞之前，故物体与A第二次碰前，滑板的速度为 v=
2
5
v
1
=
2
5
2qE
L
1
m
物体与A壁第二碰前，设物块的速度为v
2
，
v
2
=v
1
′+at
两物体第二次相碰时，位移相等，则有
vt=v
1
′+
1
2
a
t
2
得 v=v
1
′+
1
2
at，
又a=
qE
m
联立解得，v
2
=
7
5
2qE
L
1
m
（3）设物体在两次碰撞之间位移为S
由
v
22
-
v
′21
=2aS
得 S=
v
22
-
v
′21
2a
=
[(
7
5
)
2
-(-
3
5
)
2
]
v
21
2?
qE
m
=
4m
v
21
5qE
故物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为 W=qE（L
1
+S）=
13
5
qE
L
1
．
答：
（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v
1
是
2qE
L
1
m
．
（2）物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时，滑板的速度v和物体的速度v
2
分别为
2
5
2qE
L
1
m
和
7
5
2qE
L
1
m
．
（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为
13
5
qE
L
1
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩…”主要考查了你对 【动能定理】，【动量守恒定律】，【电势能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/363600.html
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