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
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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A,A和B之间的动摩擦因数
题型:不详
难度:
来源:
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
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/s
2
.求:
(1)
A
进入电场区时,
A
和
B
的速度;
(2)
A
离开电场区时,
A
和
B
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)
A
和
B
之间的滑动摩擦力
=8.0N ①
设
A
进入电场区之前
A
、
B
保持相对静止,则对
A
、
B
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/s
2
,
2.5N ④
,说明
A
所受摩擦力为静摩擦力,
A
、
B
保持相对静止。
A
进入电场区时,
A
和
B
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
,
A
和
B
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
对
B
,由动能定理得
⑿
代入数据解得小车车板的长度
0.12m ⒀
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
题型:不详
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|
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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.
题型:不详
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|
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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
t
1
后,突然使电场方向反向,而场强大小不变,
A
、
B
随即分离。求:
(1)物体
A
、
B
一起运动时,
A
对
B
的弹力多大;
(2)从开始到
A
向右到达最远处经历的时间。
题型:不详
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|
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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2
s
处时的速度;
(2)
A
、
B
碰撞后一起运动过程中
A
对
B
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
A
和
B
大小可忽略,它们分别带有+
Q
A
和+
Q
B
的电荷量,质量分别为
m
A
和
m
B
。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。
A
、
B
开始时静止,已知弹簧的劲度系数为
k
,不计一切摩擦及
A
、
B
间的库仑力,
A
、
B
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2
M
,则当
A
刚离开挡板
P
时,
B
的速度多大?
题型:不详
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|
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