(原创)如图所示,粗糙程度均匀的固定绝缘平板下方O点有一电荷量为+Q的固定点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小滑块以初速度v0从P点冲上平板,到达K点时速度恰好为零。已知O、
◎ 题目
(原创)如图所示,粗糙程度均匀的固定绝缘平板下方O点有一电荷量为+Q的固定点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小滑块以初速度v0从P点冲上平板,到达K点时速度恰好为零。已知O、P相距L,连线水平,与平板夹角为。O、P、K三点在同一竖直平面内且O、K相距也为L,重力加速度为g,静电力常量为k,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小滑块初速度满足条件。 (1)若小滑块刚冲上P点瞬间加速度为零,求小滑块与平板间滑动摩擦系数; (2)求从P点冲到K点的过程中,摩擦力对小滑块做的功; (3)满足(1)的情况下,小滑块到K点后能否向下滑动?若能,给出理由并求出其滑到P点时的速度;若不能,给出理由并求出其在K点受到的静摩擦力大小。 |
◎ 答案
(1) (2) (3)能,见解析 |
◎ 解析
试题分析:(1)设刚冲上平板时库仑力大小为F,受力如图1,在x、y方向上分别有 (2分) (2分) 其中, (2分) 联立以上各式解得 (1分) (2)P、K两点距Q距离相等,故两点处电势相等,则滑块从P到K电场做功为零 (1分) 从P到K,对滑块用动能定理 (2分) 由几何关系可知 (1分) 解得 (1分) (3分)从小车与障碍物相撞到小球第一次运动到最高点,对小球在K点,库仑力大小仍为F,设滑块能保持静止,受力如图2,在x、y方向分别有 解得, (2分) 而 因,故滑块会向下滑动 (1分) 下滑过程中,任意位置正压力都和上升时经过同一位置的正压力相等,故上下两个过程中摩擦力对滑块做的功相等,即 (1分) 同样地,下滑到P点过程中,电场力做功为零,对滑块用动能定理 (2分) 解得 (1分) 由题目所给条件可知大于零,即滑块确能到达P点 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(原创)如图所示,粗糙程度均匀的固定绝缘平板下方O点有一电荷量为+Q的固定点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小滑块以初速度v0从P点冲上平板,到达K点时速度恰好为零。已知O、…”主要考查了你对 【动能定理】 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。- 最新内容
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