A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m,将其静放在光滑水平面上。已知两金属板间的电压为U,极板间距为d。在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电

◎ 题目

A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m,将其静放在光滑水平面上。已知两金属板间的电压为U,极板间距为d。在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电荷量为q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间,小滑块最远可滑到距A板为x的P点。已知小滑块与底座间的动摩擦因数为μ,极板外侧的电场强度为0。不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响。求:
(1)x的值;
(2)小滑块在极板间运动的全过程中,因与底座间的摩擦而产生的内能。

◎ 答案

解:(1)因底座与水平面无摩擦,系统动量守恒。当小滑块滑到P点时,与底座共速,设此速度为v。则
由动量守恒定律得
系统克服电场力及摩擦力做功

解得
(2)①当时,小滑块滑到P点后,不再相对底座滑动
与底座间的摩擦而产生的内能
解得
②当时,小滑块滑到P点后,将相对底座反向向右滑动,最终从A极板滑出电场
系统克服摩擦力做功产生的热量
解得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m,将其静放在光滑水平面上。已知两金属板间的电压为U,极板间距为d。在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电…”主要考查了你对  【功能关系】,【动量守恒定律的应用】  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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