如圖所示,絕緣長方體B置於水平面上,兩端固定一對平行帶電極板,極板間形成勻強電場E.長方體B的上表而光滑,下表...
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問題詳情:
如圖所示,絕緣長方體B置於水平面上,兩端固定一對平行帶電極板,極板間形成勻強電場E.長方體B的上表而光滑,下表面與水平而的動摩擦因數μ=0.05(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同).B與極板的總質量mB=l.0kg.帶正電的小滑塊A質量mA=0.60kg,其受到的電場力大小F=l.2N.假設A所帶的電量不影響極板間的電場分佈t=0時刻,小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度vA=1.6m/s向左運動,同時,B(連同極板)以相對地而的速度vB=0.40m/s向右運動.g取10m/s2,求:
(1)A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少?
(2)若A最遠能到達b點,a、b的距離L應為多少?
(3)A從a到b的過程中系統電勢能如何變化,變化了多少?
【回答】
(1)aA==2.0m /s2,方向水平向右 aB==2.0m/ s2,方向水平向左 (2) 0.62m (3) 0.744J
【解析】(1)A剛開始運動時的加速度大小
B受電場力
摩擦力
B剛開始運動時的加速度大小
方向水平向左;
(2)設B從開始勻減速到零的時間為t1,則有
t1時刻A的速度
A的位移
此t1時間內A相對B運動的位移
t1後,由於F′>f,B開始向右作勻加速運動,A繼續作勻減速運動,當它們速度相等時A、B相距最遠,設此過程運動時間為t2,它們速度為v,則有對A:速度
對B:加速度
速度,解得
t2時間內A運動的位移
B運動的位移
t2內A相對B的位移
A最遠到達b點a、b的距離為
(3)由於A滑塊受到的電場力方向向右,所以電場力做負功,電勢能增加,增加量為克服電場力做功即為
知識點:靜電場及其應用單元測試
題型:計算題