在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电场、电场力/2022-11-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.2×10-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2.求:

(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v
(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.

◎ 答案

(1)1.0m/s          (2)0.08m

◎ 解析

(1)设两滑块碰前A的速度为v1,由动能定理有:
                                           
解得:v1="3m/s                                  "
AB两滑块碰撞,由于时间极短动量守恒,设共同速度为v
                              
解得:v="1.0m/s                                 "
(2)碰后AB一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为x1,由动能定理有:
      
解得:x1="0.02m                                     "
设反弹后AB滑行了x2距离后速度减为零,由动能定理得:
                    
解得:x2≈0.05m                                 
以后,因为qE>μ(M+m)g,滑块还会向左运动,但弹开的距离将逐渐变小,所以,最大距离为:S=x2+s-x1="0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.                "

◎ 知识点

    专家分析,试题“在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上…”主要考查了你对  【电场、电场力】  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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