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如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长．在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C（可看成是质点
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长．在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C（可看成是质点），在水平的匀强电场作用下，由静止开始运动．已知：M=3m，电场的场强为E．假设物体C在运动中及与滑板A端相碰时不损失电量．
（1）求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小．
（2）若物体C与滑板A端相碰的时间极短，而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的
1
5
，求滑板被碰后的速度大小．
（3）求小物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段时间内，电场力对小物体C做的功．
◎ 答案
（1）设物体C在电场力作用下第一次与滑板的A段碰撞时的速度为v
1
，由动能定理得：
qEl=
1
2
mv
1
2
解得：v
1
=
2qEl
m
（2）小物体C与滑板碰撞过程中动量守恒，设滑板碰撞后的速度为v
2
，由动量守恒定律得
mv
1
=Mv
2
-m
1
5
v
1
解得：v
2
=
2
5
v
1
=
2
5
2qEl
m
（3）小物体C与滑板碰撞后，滑板向左作以速度v
2
做匀速运动；小物体C以
1
5
v
1
的速度先向右做匀减速运动，然后向左做匀加速运动，直至与滑板第二次相碰，设第一次碰后到第二次碰前的时间为t，小物体C在两次碰撞之间的位移为s，根据题意可知，小物体加速度为
a=
qE
m
小物体C与滑板从第一次碰后到第二次碰时位移相等，即
v
2
t=-
1
5
v
1
t+
1
2
at
2
解得：t=
6
5
2ml
qE
两次相碰之间滑板走的距离
s=
v
2
t=
24
25
l
设小物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段过程电场力对小物体做功为W，则：W=qE（l+s）
解得：W=
49
25
qEl
答：（1）物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小是
2qEl
m
．
（2）滑板被碰后的速度大小是
2
5
2qEl
m
．
（3）电场力对小物体C做的功W=
49
25
qEl
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长．在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C（可看成是质点…”主要考查了你对 【动能定理】，【动量守恒定律】，【电场强度的定义式】 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/202211/364431.html
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