题目

如图24所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q(q为正)的小物块（可看成质点）在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB＝－，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为－q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电量对板间电场的影响和碰撞时间。则 （1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？ （2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？ 答案：（1） （2） 解析:（1）AB之间的电场强度为                          = 小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为        故小物块运动的加速度为                       2分 设小物块与A板相碰时的速度为,由          解得          2分 （2）小物块与A板相碰后以大小相等的速度反弹，因电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块做匀减速直线运动。小物块所受的合外力大小为 加速度大小为                                       2分 设小物块碰后到停止的时间为t，注意到末速度为零，有   解得                                               2分 设小物块碰后停止时距离A板的距离为x，注意到末速度为零，有                                  2分 则                                                  2分

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