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质量mA=3.0kg、长度L=0.60m、电量q=4.0×10-5C的导体板A在绝缘水平面上，质量mB=1.0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A上的左端，开始时A、B保持相对静止一起向右滑动，当
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
质量m
A
=3.0kg、长度L=0.60m、电量q=4.0×10
-5
C的导体板A在绝缘水平面上，质量m
B
=1.0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A上的左端，开始时A、B保持相对静止一起向右滑动，当它们的速度减小到υ
0
=3.0m/s时，立即施加一个方向水平向左、场强大小E=1.0×10
5
N/C的匀强电场，此时A的右端竖直绝缘档板的距离为S，此后A、B始终处在匀强电场中，如图所示．假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A与B之间（动摩擦因数μ
1
=0.25）及A与地面之间（动摩擦因数μ
2
=0.10）最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，g取10m/s
2
．试求要使B不从A上滑下，S应满足的条件．
◎ 答案
设B受到的最大静摩擦力为f
1m
，则：f
1m
=μ
1
m
B
g=2.5N…①
设A受到的滑动摩擦力为f
2
，则：f
2
=μ
2
（m
A
+m
B
）g=4.0N…②
施加电场后，设A、B以相同的加速度向右做匀减速运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律：
qE+f
2
=（m
A
+m
B
）a…③
解得：a=2.0m/s
2
设B受到摩擦力为f
1
，由牛顿第二定律得：f
1
=m
B
a…④
解得：f
1
=2.0N
由于f
1
＜f
1m
，所以电场作用后，A、B仍保持相对静止以相同加速度a向右减速运动
A与挡板碰前瞬间，设A、B向右的共同速度为υ
1
υ
21
=
υ
20
-2aS
…⑤
A与挡板碰后，以A、B系统为研究对象：qE=f
2
…
⑥
故A、B系统动量守恒，设A、B向左共同速度为υ，规定向左正方向，有：
m
A
υ
1
-m
B
υ
1
=（m
A
+m
B
）υ…⑦
设该过程中，B相对于A向右的位称移为S
1
，A向左的位移为S
2
由系统功能关系：
qE
S
2
-
μ
1
m
B
g
S
1
-
μ
2
(
m
A
+
m
B
)g
S
2
=
1
2
(
m
A
+
m
B
)
υ
2
-
1
2
(
m
A
+
m
B
)
υ
21
…⑧
A、B达到共同速度υ后做匀速运动．要使B不从A上滑下，S
1
≤L…⑨
由⑤⑥⑦⑧⑨可解得B恰好不滑下A时，S=2m
答：S应满足的条件为S≥2m
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“质量mA=3.0kg、长度L=0.60m、电量q=4.0×10-5C的导体板A在绝缘水平面上，质量mB=1.0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A上的左端，开始时A、B保持相对静止一起向右滑动，当…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【牛顿第二定律】，【动能定理】，【功能关系】 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。
http://www.00-edu.com/html/202211/363498.html
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