Question

一道高中物理电场题

如图所示，光滑水平面上方存在水平向右的运强电场，电场强度E=μmg/2q，一质量为2m的绝缘长平板放在水平面上，平板上面有一质量为m，带电量为q(q>0)的小物体，物体与平板间动摩擦因数为μ。开始时物体与板均静止，且板的右端A与墙B相距d。释放后物体与板一起向右加速运动，板与墙相碰后将以碰前的速度反弹。平板长度足够长。求：(1)物体与板一起向右加速时，物体对板摩擦力f的大小；(2)平板第一次反弹后运动到离墙最远时右端A与墙B的距离s；(3)最终小物体减少的电势能|ΔEp|。
解答的最快而且好的，还会追加奖励。

Answer 1

解题思路如下，电荷在电场中的电荷力E*q作用于m+2m上产生一个加速度a=（E*
q）/3m，反过来要让m以加速度a运动，必须有一个力F=ma=E*q/3这就是摩擦力和电场力的合力大小，你再减去m受到的电场力，那就是摩擦力大小了，也就是2/3的E*q，当碰到墙壁瞬间，平板静止，此时m受到的电场力不变为μmg/2，而摩擦力为mgμ，摩擦力大于电场力，m和平板不发生相对滑动，根据已知距离d和加速度a求出此时的速度V，然后加速度和运动方向突然相反，但大小不变，根据已知初速度V初=V和末速度V末还有加速度a，求出位移s，此时看m的位置和原来m的位置变化了多少，就是电势能的变化的大小

追问

你的解答有两个问题：
1)平板碰到墙后不会静止，而是以原速度返回(题目有提到)。
2)题目问的是最终的电势能差值，你回答的明显不是最终，因为最终的状态是平板和m都处于静止状态。
这题是一次考试的压轴题，没那么简单的。

追答

平板从往右撞到墙壁后变成往，必然存在一个速度为0的瞬间，第二个问题，当木板往左移动以加速度减速后，最终速度就是0，这样就回到了初始状态，求出这个时候电荷所在的位置，比较原来的位置，自然就可以求出最终的小物体减少的电势能|ΔEp|，你的意思难道是来回跑动，求最终静止时的电势能变化？我们看到，运行中并没有告诉我们撞墙变方向需要的时间，就算是弹性正碰吧，也没有相对滑动造成的摩擦力做功，所以，我认为，能量没有损耗，只要有速度，就不会有电势能的改变，只要静止时有电势能，足够推动统一体运动。也就是一直在电势能和动能间转换，永无停息，所以这一题的问题应该是“平板第一次反弹后运动到离墙最远时，小物体减少的电势能|ΔEp|”