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    如图所示，水平面上放有一长为l的绝缘材料做成的滑板，滑板的右端有一固定竖直挡板。一质量为m、电荷量为+q的小物块放在滑板的左端。已知滑板的质量为8m，小物块与板面、滑板与水平面间的摩擦均不计，滑板和小物块均处于静止状态。某时刻使整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中，小物块与挡板第一次碰撞后的速率为碰前的。求：

    （1）小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1；

    （2）小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2；

    （3）小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功W。

     

    【答案】

    （1）对小物块，根据动能定理：                （6分）

    （2）小物块与挡板碰撞过程动量守恒，设小物块与挡板碰撞后的速度为，所以：

          依题意：  

    若时，  该情况不符合实际应舍去。

    若时， 

    在小物块第一次与挡板碰撞之后到第二次与挡板碰撞之前，小物块做匀减速直线运动，滑板做匀速直线运动，从第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块和滑板相对于地面的位移相同，固有：    解得：                           （6分）

    （3）设第一次碰撞过程中能量损失为

       根据动量守恒：

    能量守恒定律：

    运算得到：

    第二次碰撞前瞬间：

    滑板速度：

    根据功能原理:   

                                                          （6分）

    【解析】略

     

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    （1）物块B运动的加速度大小；
    （2）物块A初速度大小．

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    （1）物块B运动的加速度大小；
    （2）两物块相距的距离L的大小．

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    （1）物块B运动的加速度大小
    （2）物块A初速度大小
    （3）从开始到物块A追上物块B的过程中，力F对物块B所做的功．

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    ．求：
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    （1）小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1；
    （2）小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2；
    （3）小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功W．

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