Question

如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×10² N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m＝0.10 kg、带电荷量q＝5.0×C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x₁＝0.20 m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x₂＝0.10 m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：

(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；

(2)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能．

  （3）若每次碰撞损失的机械能与碰前机械能的比值为定值，求滑块运动的总路程。

Answer 1

解：（1）     （2分）

         （2）第一次碰前在档板处的机械能为

                 （1分）

第一次碰后在档板处的机械能为

    （1分）

滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能

         =  （1分）

       （3）由（2）的结果知每碰撞损失50%的机械能，因此有

           

           路程为：

           =0.6m