解题思路:(1)设两滑块碰前A的速度为v1,由动能定理求出v1,A、B两滑块碰撞过程动量守恒,根据动量守恒定律即可求解;(2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为x1,由动能定理即可求得弹簧压缩量,弹簧压缩过程中电场力做正功,电势能的减少量等于电场力所做的功;设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零,由动能定理求得x2,比较电场力与滑动摩擦力的关系,判断滑块的运动情况,最终求出最大距离.
(1)设两滑块碰前A的速度为v1,由动能定理有:
qEl-μmgl=
1
2m
v21
解得:v1=3m/s
A、B两滑块碰撞,由于时间极短,动量守恒,设共同速度为v.则有
mv1=(M+m)v
解得:v=1.0m/s
(2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为x1,由动能定理有:
qEx1-μ(M+m)gx1-E0=0-
1
2(M+m)v2
解得:x1=0.02m
设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零,由动能定理得:
E0-qEx2-μ(M+m)gx2=0
解得:x2≈0.05m
以后,因为qE>μ(M+m)g,滑块还会向左运动,但弹开的距离将逐渐变小,所以,最大距离为:
Sm=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m
答:
(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v为1m/s.
(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s为0.08m.
点评:
本题考点: 动能定理的应用.
考点点评: 本题主要考查了动能定理和动量守恒定律的直接应用,要培养自己分析物理过程,解决综合题的能力.