题目

如图所示，距离为L的两块平行金属板A、B竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，并与车内电动势为U的电池两极相连，金属板B下开有小孔，整个装置质量为M，静止放在光滑水平面上，一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔，若小球始终未与A板相碰，且小球不影响金属板间的电场． (1)当小球在A、 B板之间运动时，车和小球各做什么运动？加速度各是多少？ (2)假设小球经过小孔时系统电势能为零，则系统电势能的最大值是多少？从小球刚进入小孔，到系统电势能最大时，小车和小球相对于地面的位移各是多少？ 答案：(1)小球做匀减速运动，，小车做匀加速运动，.（2）  小球位移为  小车位移为   解析: (1)小球做匀减速运动，，小车做匀加速运动，. (2)系统的电势能最大时，小球相对小车静止，设此时小车与小球的速度均为v，由动量守恒，得,即  则系统的最大电势能为。 小球位移为  小车位移为  

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