如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔,每一电场区域场强的大小均为E,且E=,电场宽度均为d,水平面粗糙摩擦

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔,每一电场区域场强的大小均为E,且 E=,电场宽度均为d,水平面粗糙摩擦系数为μ,一个质量为m,带正电的、电荷量为q的物体(看作质点),从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场,则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中,求:

(1)电场力对物体所做的总功? 摩擦力对物体所做的总功?
(2)物体在第2n个电场(竖直向上的)区域中所经历的时间?
(3)物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间?

◎ 答案

(1)nmgd ;-nμmgd(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)电场力对物体所做的总功 W=nEqd=nmgd.
摩擦力对物体所做的总功Wf=-nμmgd.
(2)根据动能定理得,W?Wfmv2, 即  nmgd-nμmgd=mv2
解得
物体在第2n个电场中,电场力竖直向上等于竖直向下的重力,所以物体匀速运动 

(3)若将物体在水平向右的加速电场中的运动连起来,物体的运动可以看作初速为0的匀加速直线运动,
解得

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔,每一电场区域场强的大小均为E,且E=,电场宽度均为d,水平面粗糙摩擦…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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