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在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7C。在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3 kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7 C。在A的左边L=1.2 m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3 kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.6 m,如图所示,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105 N/C,A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可以忽略不计。已知A、B与地面的动摩擦因数均为μ=0.5。(取g=10 m/s2
(1)求A与B碰撞前的速度;
(2)计算滑块A从开始运动到最后静止所用的时间;
(3)试通过计算,在坐标图中作出滑块A从开始运动到最后静止的速度时间图象。

◎ 答案

解:(1)A从静止到与B碰撞前,由动能定理有:

解得:VA=6 m/s
(2)A从加速到碰撞前,由牛顿第二定律得:qEL-μmAg=mAaA
解得:aA=1.5 m/s2
即得:
A、B碰撞过程极短,由动量守恒定律得:mAVA=(mA+mB)v1
解得v1=1.5 m/s
碰后,由于qE=μ(mA+mB)g
故A、B一起向左做匀速直线运动,运动时间为:
然后A、B一起与墙碰撞,由于碰撞无机械能损失,故获得等大反向速度,反向运动过程中做匀减速运动,由牛顿第二定律可得:qE+μ(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得:a=10 m/s2
所以减速到0的时间:
之后由qE=μ(mA+mB)g受力平衡,保持静止,故从A由静止开始运动到最后静止经历的时间为:
t=t1+t2+t3=0.95 s
(3)A运动的速度一时间图象如图所示

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7C。在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.…”主要考查了你对  【v-t图像】,【牛顿运动定律的应用】,【动能定理】,【碰撞】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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