4.
(2016•宜宾模拟)如图所示,不带电的质量为m物体a和带电量为+q的质量2m的物体b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连,均处于静止状态.a与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连,Q点有一挡板,若有物体与其垂直相碰会以原速率弹回.现剪断a、b之间的绳子,a开始上下往复运动,b下落至P点后,在P点有一个特殊的装置使b以落至P点前瞬间的速率水平向右运动,同时在P、Q之间加一水平向左的匀强电场,场强为E=
(图中未画出)当b静止时,a恰好首次到达最低点,已知PQ长S
0,重力加速度为g,b距P点高h,且仅经过P点一次,b与水平面间的动摩擦因数为μ,a、b均可看做质点,弹簧在弹性限度范围内,试求:
(1)物体a的最大速度的大小;
(2)物体b停止的位置与P点的距离d.