如图所示,一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上,质量为m,木板右下方有一质量为2m、电荷量为+q的小滑块,滑块与木板间的动摩擦因数为μ(μ>0.25),木板与滑

如图所示,一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上,质量为m,木板右下方有一质量为2m、电荷量为+q的小滑块,滑块与木板间的动摩擦因数为μ(μ>0.25),木板与滑

题型:专项题难度:来源:
如图所示,一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上,质量为m,木板右下方有一质量为2m、电荷量为+q的小滑块,滑块与木板间的动摩擦因数为μ(μ>0.25),木板与滑块处在场强大小E=的匀强电场中,电场方向水平向左,若电动机通过一根绝缘细绳拉动滑块,使之匀加速向上移动,当滑块与木板分离时,滑块的速度大小为v,此过程中电动机对滑块做的功为W0,已知重力加速度为g。
(1)求滑块向上移动的加速度大小;
(2)写出从滑块开始运动到与木板分离的过程中木板增加的机械能随时间变化的函数关系式。
答案
解:(1)滑块与木板间的正压力大小FN=qE=4mg
摩擦力大小F=μFN
设小滑块向上运动的距离为h时与木板分离,对滑块由功能关系有:W0-2mgh-Fh=×2mv2
由运动学公式有:v2=2ah
联立解得:a=
(2)对长木板由牛顿第二定律得:F-mg=ma"
摩擦力对木板做的功W=Fx

根据功能关系,木板增加的机械能等于摩擦力所做的功,即△E=W
由以上各式解得:△E=2(4μ-1)μmg2t2
举一反三
如图所示,绝缘斜面各处的粗糙程度相同,带正电的滑块在绝缘斜面的AB段匀速下滑,然后进入BC段,要使滑块在BC段加速下滑,下述方法可行的是 

[     ]

A.在BC段加竖直向上的匀强电场
B.在BC段加垂直斜面向下的匀强电场
C.在BC段加平行斜面向下的匀强磁场
D.在BC段加垂直纸面向外的匀强磁场
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如图甲所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极,相距D=1 m,其右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=1×10-3 T,磁场区域仅限于边长d=0.01 m的正方形FGQP区域内,N板上的小孔正好位于磁场边界的中点;在极板M、N之间加有如图乙所示的交变电压(设N板电势高于M板时电压为正)。现有带负电粒子不断地从极板M中央小孔处射入电容器内。(粒子的初速度可看做零,重力不计,其比荷=2×1011 C/kg)
(1)试通过计算判断在t=0时刻进入电容器内的粒子能从磁场的哪个边射出磁场?
(2)在交变电压的第一个周期内,哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的PQ边离开磁场?(取≈0.67)
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如图所示,一摆长为l的单摆装置,摆球质量为m,带电量为+q,处在水平方向的匀强电场中,场强为E,且qE=mg,为使其在竖直平面内做圆周运动,求摆球在最底点的最小速度。

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如图(a)所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,板长为L,两板加电压后板间的电场可视为匀强电场,现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压,在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场,忽略粒子的重力,则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是

[     ]

A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复振动
B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动
C.只要周期T和电压U0的值满足一定条件,粒子就可沿与板平行的方向飞出
D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出
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A、B两导体板平行放置,在t=0时将电子从A板附近由静止释放。则在A、B两板间加上下列哪个电压时,有可能使电子到不了B板

[     ]

A.B.C.D.
题型:福建省月考题难度:| 查看答案
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