◎ 题目

如图，绝缘水平地面上有宽L=0.4 m的匀强电场区域，场强E=6×105 N/C、方向水平向左，不带电的物块B静止在电场边缘的O点，带电量q=5×10-8 C、质量mA=1×10-2 kg的物块A在距O点s=2.25 m处以v0=5 m/s的 水平初速度向右运动，并与B发生碰撞，假设碰撞前后A，B构成的系统没有动能损失。A的质量是B的k（k>1）倍，A，B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2，物块均可视为质点，且A的电荷量始终不变，取g=10 m/s2。 (1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小； (2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小； (3)讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功。

◎ 答案

解：(1)设碰撞前A的速度为v，由动能定理  ① 得 ② (2)设碰撞后A，B速度分别为vA，vB，且设向右为正方向；由于弹性碰撞，所以有 mAv=mAvA+mBvB ③  ④ 联立③④并将mA=kmB及v=4 m/s代入得 ⑤， ⑥ (3)讨论： Ⅰ、如果A能从电场右边界离开，必须满足 ⑦ 联立⑤⑦代入数据，得k>3 ⑧ 电场力对A做功为WE=qEL=6×105×5×10-8×0.4 J=1.2×10-2 J ⑨ Ⅱ、如果A不能从电场右边界离开电场，必须满足 ⑩ 联立⑤⑩代入数据，得k≤3 考虑到k>1，所以在1＜k≤3范围内A不能从电场右边界离开 又qE=3×10-2 N>μmg=2×10-2 N 所以A会返回并从电场的左侧离开，整个过程电场力做功为0，即WE=0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“声音遇到障碍物能向相反方向传播。一个同学向一口枯井的井底大喊一声，经过1s听到回声，那么这口枯井的深度大约是多少米？（声速按340m/s计算）…”主要考查了你对  【动能定理】，【碰撞】，【电场力的功】  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。