一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,
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一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,
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一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示,若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为平板总长的
处时,就相对于平板静止了.求:
(1)小物块带何种电荷;
(2)匀强电场场强的大小.
答案
(1)负电 (2)E=
解析
(1)由能量和受力分析知,小球必带负电荷.
(2)设小物块m初速度为v0,平板的质量为M,长度为L,m和M相对静止时的共同速度为v,m和M之间的动摩擦因数为μ.
在小物块由A端沿板运动至B端的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg-qE)L=
mv0-
(m+M)v2
在电场反向后,小物块仍由A端沿板运动至相对板静止的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg+qE)
=
mv0-
(m+M)v2
联立以上各式得:E=
.
举一反三
光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0
B.
mv02+
qEl
C.
mv02
D.
mv02+
qEl
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如下图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=
,O为AB连线中点.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点.求:
(1)小滑块与水平面间的滑动摩擦因数μ;
(2)O、b两点间的电势差UOb;
(3)小滑块运动的总路程s.
题型:不详
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如图8-8所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电?
题型:不详
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题型:不详
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如图8-15所示,长为l的绝缘细线,一端悬于O点,另一端连接一质量为m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O点
向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动,求OO′长度。
题型:不详
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