(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在

(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在

题型:不详难度:来源:
(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:

(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.                        
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
答案
(1) s (2)27 J (3)2.16 J
解析
(1)物块向下做加速运动,设其加速度为a1,木板的加速度为a2,则由牛顿第二定律
对物块:mgsin37°-μ(mgcos37°+qE)=ma1
对木板:Mgsin37°+μ(mgcos37°+qE)-F=Ma2
a1t2a2t2=L
得物块滑过木板所用时间t= s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2=a2t=3 m/s.
其动能为Ek2Mv22=27 J
(3)由于摩擦而产生的内能为
Q=Fx=μ(mgcos37°+qE)·L=2.16 J.
举一反三
(2011年江苏南京模拟)如图6-2-12所示,ABOC为在同一竖直平面内的四点,其中ABO沿同一竖直线,BC同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球ab,均可视为点电荷,先将a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使bA点由静止开始沿竖直方向下落.则下列说法中正确的是(  )

图6-2-12
A.从A点到C点,小球a做匀加速运动
B.小球aC点的动能等于小球bB点的动能
C.从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变
D.小球aA点到C点电场力做的功大于小球bA点到B点电场力做的功

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(8分)、如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍.
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(8分)如图所示,一质量为m、带电量为q的金属小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中。静止时悬线向右与竖直方向成θ角,已知重力加速为g。

(1)判断小球带何种电荷
(2)求电场强度E
(3)若把绝缘体细线剪断,则剪断细线瞬间小球的加速度是多大?
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静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。下列说法正确的是(     )
A.x轴上x1与x2之间的电场强度小于x2与x3之间的电场强度
B.正电荷沿x轴从0移到x1的过程中,电场力做正功,
C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,
D.负电荷沿x轴从x3移到x4的过程中,电势能增加

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(8分)如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为−2×10−5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J。则:

(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A.B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
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