Question

（12分）如圖所示，EF為絕緣水平面，0點左側是粗糙的，右側是光滑的，一輕質絕緣彈簧右端固定在墻壁上，左端與靜止在0點、質量為m的不帶電小物塊A連接，彈簧處于原長狀態．質量為2m，電荷量為q的帶電物塊B，在水平向右、電場強度為E的勻強電場作用下由C處從靜止開始向右運動，B運動到0點時與物塊A相碰（設碰撞時間極短，碰撞過程中無電荷量損失，A、B不粘連），碰后它們以碰前B速度的2/3一起向右運動，當它們運動到D點時撤去電場．已知物塊B與地面EO段間的滑動摩擦力大小為0．2Eq物塊B和A均可視為質點，彈簧的形變始終在彈性限度內，且EO=5L，OD=L．  求：

（1）撤去電場后彈簧的最大彈性勢能；

（2）返回運動的過程中，物塊B由O點向左運動直到靜止所用的時間。

Answer 1

（12分）

（1）B滑塊從C到O的過程

  （1分）

 （1分）  （1分）

碰后AB合為一體，電量仍為q，速度為  （1分）

當運動速度為0時，彈性勢能最大

   （1分）        （1分）

（2）設整體回到O點時的速度為v₂

  （1分）     

  （1分）

接著AB分離，B做勻減速運動

 （1分）     

  （1分）     （2分）