Question

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

Answer 1

（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 ₂t=-

1

5 v ₁t+

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 ．