Question

如圖所示，水平面上放有用絕緣材料制成的L形滑板(平面部分足夠長且不計厚度)，質量為4m，距滑板的A壁為L₁距離的B處放有一質量為m、電量為+q的小物體，忽略一切摩擦的影響。整個裝置置于水平向右的場強為E的勻強電場中，初始時刻，滑板與物體都靜止。（在碰撞過程中無電荷轉移）試問：
(1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v₁多大?
(2)若物體與A壁碰后速度大小為碰前速率的，則物體在第二次跟A壁碰撞之前，滑板的速度v₂和物體的速度v₃分別為多大?

Answer 1

(1)釋放小物體，物體在電場力作用下水平向右運動，此時，滑板靜止不動，對于小物體，
由動能定理得： （4分）        
解得 （2分）
(2)碰后小物體反彈，由動量守恒定律：得（4分）
解得（2分） 
之后，滑板以v₂勻速運動，直到與物體第二次碰撞，從第一次碰撞到第二次碰撞時，物體與滑板位移相等、時間相等、平均速度相等
（4分）
解得 （2分）

略