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电场强度的定义式
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如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对间距D=1m的平行带电极板，极板间形成方向水平向右的匀强电场，两板间电压为U=2×103V．长方体B的上表面光滑，下表面与水平面
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对间距D=1m的平行带电极板，极板间形成方向水平向右的匀强电场，两板间电压为U=2×10
3
V．长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）．B与极板的总质量m
B
=1.0kg．带正电量q=6×10
-4
C的小滑块A的质量m
A
=0.60kg．假设A所带的电荷量不影响极板间的电场分布．t=0时刻，小滑块A从B表面上的b点以相对地面的速度v
A
=1.6m/s向左运动，同时B（连同极板）以相对地面的速度v
B
=0.40m/s向右运动．
（l）两板间的电场强度E为多大？
（2）B刚开始运动时的加速度大小为多少？
（3）若滑块A相对于长方体B最远能到达c点，则b、c的距离L应为多少？
◎ 答案
（1）两板间的电场强度为E=
U
D
=2×10
3
V/m
（2）小滑块受到的电场力为F=qE=1.2N，
根据牛顿第三定律，长方体B所受到的电场力为F′=F=1.2N
B刚开始运动时，受到电场力与摩擦力作用，摩擦力F
1
=μ（m
A
+m
B
）g=0.8N，
B刚开始运动时的加速度大小为a
B
=
F′+
F
f
m
B
=2m/
s
2
（3）设B从开始匀减速到零的时间为t
1
，则有t
1
=
v
B
a
B
=0.2s
s
B1
=
v
B
t
1
2
=0.04m
t
1
时刻A的速度v
A1
=v
A
-a
A
t
1
=1.2m/s＞0
A的位移s
A1
=
(
v
A
+
v
A1
)
t
1
2
=0.28m
此t
1
时间内A相对B运动的位移s
1
=s
A1
+s
B1
=0.32m
w
1
=-f?s
B1
=-0.032J
t
1
后，由于F′＞f，B开始向右作匀加速运动，A继续作匀减速运动，当它们速度相等时A、B相距最远，
设此过程运动时间为t
2
，它们速度为v，则有对A：速度v=v
A1
-a
A
t
2
对B：加速度a
B1
=
F′-f
m
B
=0.4m/s
2
速度v=a
B1
t
2
解得：v=0.2m/s t=0.5s
t
2
时间内A运动的位移s
A2
=
(v+
v
A1
)
t
2
2
=0.35m
B运动的位移s
B2
=
v
t
2
2
=0.05m
t
2
内A相对B的位移s
2
=s
A2
-s
B2
=0.30m摩擦力对B做功为w
1
=-f?s
B2
=-0.04J
A最远到达b点a、b的距离为L=s
1
+s
2
=0.62m
答：（l）两板间的电场强度E为2×10
3
V/m；
（2）B刚开始运动时的加速度大小为2m/s
2
；
（3）若滑块A相对于长方体B最远能到达c点，则b、c的距离L应为0.62m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对间距D=1m的平行带电极板，极板间形成方向水平向右的匀强电场，两板间电压为U=2×103V．长方体B的上表面光滑，下表面与水平面…”主要考查了你对 【电场强度的定义式】 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/202211/396416.html
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