如图所示,在光滑水平地面上有一小车,车底板光滑且绝缘,车上左右两边分别竖直固定有金属板M,N,两板间的距离为L,M板接电源的正极,N板接电源的负极,两极板间的电场可视为匀强电场,一可视为质点的带正电小球,处在小车底板上靠近M板的位置并被锁定(球与M板不接触)。小球与小车以速度v共同向右运动。已知小球带电量为q,质量为m,车、金属板和电源的总质量为3m。某时刻突然解除对小球的锁定,小球在电场力的作用下相对小车向右运动,当小球刚要与小车的N板接触时,小车的速度恰好为零。求: (1)两极板间匀强电场的场强E的大小; (2)从解除锁定到小球第一次运动到小车的N板时,系统电势能的变化量。 |