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题目
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如图所示,光滑水平面上静止放置着质量M= 3.0kg的绝缘平板小车B.在平板车的左端放一个电荷量、质量m ="1.0kg" 的带电滑块AAB之间的动摩擦因数μ=0.80.在车的左边距车S = 0.20m处有一场强、方向水平向右的匀强电场区,电场区的水平宽度d =0.21m.现对小车B施加一个大小为10N、方向水平向左的恒力F使小车向左加速运动.已知滑块A离开电场区时,恰好脱离小车.设整个运动过程滑块A所带电荷量保持不变,小车不带电,重力加速度g =10m/s2.求:
(1)A进入电场区时,AB的速度;
(2)A离开电场区时,AB的速度;
(3)小车车板的长度L
答案
(1)1m/s(方向水平向左)(2)1.2m/s(方向水平向左)(3)0.12m
解析
(1)AB之间的滑动摩擦力
=8.0N                       ①
A进入电场区之前AB保持相对静止,则对AB整体,由牛顿定律得
                         ②
A所受摩擦力为,由牛顿定律得
                               ③
代入数据解得
2.5m/s22.5N                 ④
,说明A所受摩擦力为静摩擦力,AB保持相对静止。
A进入电场区时,AB的速度相同,都为
=1m/s(方向水平向左)      ⑤
(2)A进入电场区,所受电场力
10N(方向向右)                 ⑥
A所受合力方向向右,做减速运动,离开电场时速度为,由动能定理得
               ⑦
代入数据解得
0.4m/s(方向水平向左)          ⑧
A进入电场区之后,由于AB组成的系统所受外力的矢量和为零,因此动量守恒
                  ⑨
代入数据解得B的速度
1.2m/s(方向水平向左)           ⑩
(3)A离开电场时恰好脱离小车,则在A进入电场区后B的位移为
                            ⑾
B,由动能定理得
            ⑿
代入数据解得小车车板的长度
0.12m                       ⒀
核心考点
试题【如图所示,光滑水平面上静止放置着质量M= 3.0kg的绝缘平板小车B.在平板车的左端放一个电荷量、质量m ="1.0kg" 的带电滑块A,A和B之间的动摩擦因数】;主要考察你对电势差与电场强度的关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
有一带负电的小球,其带电量q= -C。如图所示,开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板要S,小球与挡板S的距离h=5cm,与A板距离H=45cm,小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知,而碰撞过程中小球的机械能不损失。
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则电场中P 点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用E来表示)
(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?
(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(取
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如图所示,有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入,木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场.已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到B端恰好相对静止,若将匀强电场方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原速度沿木板上表面从A端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止,求:

  (1)物块所带电荷的性质
  (2)匀强电场的场强大小.
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如图所示,质量均为m的带正电的物体A和不带电的物体B静止于绝缘水平面上,现加一水平向右的匀强电场后两物体一起开始向右运动。已知物体A与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ,而电场力大小为摩擦力的1.5倍,假设B不受摩擦作用。经一段时间t1后,突然使电场方向反向,而场强大小不变,AB随即分离。求:
(1)物体AB一起运动时,AB的弹力多大;
(2)从开始到A向右到达最远处经历的时间。
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如图所示,在绝缘光滑水平面的周围空间,存在水平向右的匀强电场,电场强度为E。有一个电量为q,质量为m的小物块A,从静止开始沿着水平面向右做匀加速直线运动,与静止在其正前方s处的质量也为m的另一绝缘物块B发生碰撞,并粘合在一起再向前运动s,整个运动过程中小物块A所带的电量没有变化,求:

(1)A运动到2s处时的速度;
(2)AB碰撞后一起运动过程中AB的作用力。
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如图(12)所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块AB大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷量,质量分别为mAmB。两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。AB开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及AB间的库仑力,AB所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。
(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力恰为零,但不会离开P,求物块C下降的最大距离;
(2)若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?
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