Question

帮忙解决一道物理题，谢谢！

竖直平面内，长度为L的不可伸长的轻质细线，一端系一质量为m的小物块a,另一端固定在O点，小物块自M点以竖直向下的初速度Vm,运动至最低点N后，沿粗糙轨道NP运动到P点，M、O、P三点位于同一水平面上。当小物块运动到P点时与静止于P点的质量为m电量为q的小球b发生碰撞，并交换速度，碰后b球电量不变，b球以竖直向上的速度进入水平方向的匀强电场，当b球到达最高点Q时，其水平速度大小为P点撞出时速度大小的2倍，P、Q间的水平距离为S。空气阻力不计，重力加速度为g,求：
（1）小物块到达N点时的速度大小
（2）电场强度的大小
（3）小物块从N到P的过程中，系统因摩擦产生的热量是多少

Answer 1

说明：速度如何交换没说明白，这里按弹性碰撞来解。
设P点处，碰撞前M的速度为v1，碰撞后速度为v2，小球初始速度为v3，电场强度为E。
则Mv1=Mv2+mv3
Mv1*v1/2=Mv2*v2/2+mv3*v3/2
EqS=m(2v3)*(2v3)/2 ——括号内表示2倍的v3
4个未知量，3个方程，没有确切解
若是Q点高度已知为h，就可以增加个方程：mgh=mv3*v3/2
此时方程有确切解。

对碰撞前M进行计算：
Mvm*vm/2=Mv1*v1/2+W —— 式中W为摩擦力做功
2个未知量，1个方程，没有确切解。

结论，此题条件不全