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如图所示，长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上，车的右端有档板，车的质量mC=4m．今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q．质量为m的物块A，在中间位置放一
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上，车的右端有档板，车的质量m
C
=4m．今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q．质量为m的物块A，在中间位置放一个绝缘物体B，质量为m
B
=2m．在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时，金属块A由静止开始向右运动，并以速度v
0
与B发生碰撞，碰后A以
v
0
4
的速度反弹回来，B以一定速度沿平板向右运动与C车的档板相碰．碰后小车的速度等于碰前物块B速度的一半．物块A．B均视为质点，A．B相碰时的相互作用力远大于电场力，A和B碰撞时所带电荷量不变．求：
（1）匀强电场的场强大小和方向．
（2）若A第二次与B相碰，判断是在B与C相碰之前还是相碰之后？
（3）A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，电场力对A做的功．
◎ 答案
（1）由动能定理，得到
qEL=
1
2
m
v
20
，解得
E=
m
v
20
2qL
，因而电场力向右且带正电，电场方向向右
即匀强电场的场强大小为
m
v
20
2qL
，方向水平向右．
（2判断A第二次与B相碰是在BC碰后还是碰前，只需要判断A、B两物体从第一次相碰位置到C处过程的平均速度大小即可；
物体A、B的第一次碰撞过程，动量守恒，由动量守恒定律得到
m
v
0
=m(-
v
0
4
)+2m
v
1
解得第一次碰后B的速度为v
1
=
5
8
v
，设物体A到C处速度为v
0
′，由动能定理，得
qEL=
1
2
m
v′
20
-
1
2
m
(
v
0
4
)
2
，解得
v′
0
=
17
v
4
，则A从第一次相碰位置到C的平均速度为
17
v
4
-
v
4
2
=
(
17
-1)v
8
＜
5
8
v
故A与B第二次相碰是在B与C相碰后．
（3）物体B与物体C相碰，根据动量守恒定律，有
2m
?v
1
=2m?
v′
1
+4m?
v
1
2
解得
v′
1
=0，即物体B碰撞后停下不动，故A从第一次相碰到第二次与B相碰这个过程电场力位移为L
所以电场力做功为
W=qEL=
1
2
m
v
20
即A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，电场力对A做的功为
1
2
m
v
20
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上，车的右端有档板，车的质量mC=4m．今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q．质量为m的物块A，在中间位置放一…”主要考查了你对 【功能关系】，【动量守恒定律】，【电场强度的定义式】 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。
http://www.00-edu.com/html/202211/377186.html
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