(2008•安徽模拟)长为2L的板面光滑且不导电的平板车C放在光滑水平地面上,车的右端有一块挡板,车的质量为mC=4m,

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  • 解题思路:1)物体A与B碰撞前受重力、电场力和支持力,根据动能定理列式可以求出电场强度的大小和方向;

    (2)对于物体A、B的第一次碰撞过程,动量守恒,求出碰撞后各自的速度,此后B做匀速运动,A做先减速向左后向右加速运动,根据运动学公式列式判断即可;

    (3)先根据运动学公式求解出物体A运动的总位移,然后根据功的定义列式求解.

    (1)A在电场力作用下向右运动,A所受电场力向右,

    A与B碰撞前对A,由动能定理得,qEl=

    1

    2mv02,

    代入数据解得:E=

    mv02

    2qL

    (1)A、B相碰,mv0=−m

    v0

    4+2mvB,

    vB=

    5

    8v0

    B以

    5v0

    8向右匀速运动,而A以初速度

    −v0

    4、加速度a=

    qE

    m

    向右加速运动,设再次相遇有[5/8v0t=−

    v0

    4t+

    1

    2

    qE

    mt2,则t=

    28L

    8v0],

    在这段时间内B的位移sB=

    5

    8v0×

    28L

    8v0=

    35

    16L>L.

    所以A与B第二次相碰应发生在B与C碰后.

    (3)B匀速运动L与C相碰时间,t1=

    L

    5

    8v0=

    8L

    5v0,

    碰中:2mvB=2m

    v′B+4m•

    5

    16v0,vB′=0.

    碰后B静止不动,而A在电场力作用下加速,直至与B相碰,不难看出,在这段时间内A的位移为L,电场力做功W=qEL=

    1

    2mv02.

    答:(1)匀强电场场强的大小E=

    mv

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律;电势能;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题关键是分析清楚各个物体的运动情况,然后动量守恒定律、动能定理和运动学公式多次列式分析求解.