如图所示,水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长且不计厚度),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的小物体,忽略一切摩擦的影响.整

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长且不计厚度),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的小物体,忽略一切摩擦的影响.整个装置置于水平向右的场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止.(在碰撞过程中无电荷转移)试问:
(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
(2)若物体与A壁碰后速度大小为碰前速率的
3
5
,则物体在第二次跟A壁碰撞之前,滑板的速度v2和物体的速度v3分别为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)释放小物体,物体在电场力作用下水平向右运动,此时,滑板静止不动,对于小物体,
由动能定理得:
EqL1=
1
2
m
v21

解得:v1=

2EqL1
m
         
(2)碰后小物体反弹,由动量守恒定律得:
 mv1=-m?
3
5
v1+4mv2
                      
解得:v2=
2
5
v
1
=
2
5

2EqL1
m

之后,滑板以v2匀速运动,直到与物体第二次碰撞,从第一次碰撞到第二次碰撞时,物体与滑板位移相等、时间相等、平均速度相等
.
v
=
-
3
5
v1+v3
2
=v2

解得v2=
7
5
v
1
=
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