Question

如右圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的勻強電場．一個質量m＝0.10 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的滑塊(可視為質點)，從軌道上與擋板相距x1＝0.20 m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動．當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距x2＝0.10 m的Q點，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，求：

(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大小；
(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功；
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能．

Answer 1

(1) 　(2) 　(3)

試題分析：(1)設滑塊沿軌道向左做勻加速運動的加速度為a
此過程滑塊所受合外力
根據牛頓第二定律F＝ma，解得.
(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功.
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能等于滑塊由P點運動到Q點過程中電場力所做的功
即.
點評：本題運用功能關系求解分析滑塊與擋板碰撞所損失的機械能，也可以根據動能定理分過程求解．