Question

（08年西南师大附中月考）(20分) 如图所示，质量为3m足够长的绝缘小车静止在光滑水平地面上，其光滑的上表面放有一质量为m可视为质点的小滑块，静止时滑块距小车右边挡板的距离为L，滑块带有电荷量为q的正电荷，现加一水平向右、场强为E的匀强电场，于是带电滑块由静止开始向右运动，并与小车右边的挡板发生碰撞，设碰撞的时间极短，碰撞过程没有动能损失，且滑块的电荷量保持不变，求：

（1）滑块与小车挡板相碰前的速度大小？

（2）碰撞后滑块和小车的速度分别为多少？

（3）滑块与小车第二次碰撞前瞬间滑块和小车的总动能？

Answer 1

(1) 小滑块在电场力作用下运动

 

      

 

(2) 小滑块与小车相碰

 

 

 

 

化简得：

 

解得：

 

(3) 碰后，小车匀速，小滑块先向左匀减速运动，再向右匀加速运动，一定能第二次相碰    2分

 

第二次相碰即滑块反向追上小车时，

 

 

 

 

得：

 

滑块第二次碰前速度：

 

第二次碰后滑块和小车的总动能等于碰前的总动能：