有一质量为M、长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为m、带电量的绝对值为q的物块(视为质点),以初速度v0从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入,绝缘板周围空间

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

有一质量为M、长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为m、带电量的绝对值为q的物块(视为质点),以初速度v0从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入,绝缘板周围空间是范围足够大的匀强电场区域,其场强大小,方向竖直向下,如图所示。已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定,物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止;若将匀强电场的方向改变为竖直向上,场强大小不变,且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入,结果两者相对静止时,物块未到达绝缘板的右端。求:
(1)场强方向竖直向下时,物块在绝缘板上滑动的过程中,系统损失的动能;
(2)场强方向竖直向下与竖直向上时,物块受到的支持力之比;
(3)场强方向竖直向上时,物块相对于绝缘板滑行的距离。

◎ 答案

(1)场强方向竖直向下时,由系统动量守恒,有:
                                 ①
由能量守恒,有(:产生热量;Ff :m与M间的摩擦力;s:m与M相对位移;
v:A、B共同速度):
                 ②
由①②式得:                         ③
同理,场强方向竖直向上时,动量仍守恒,可推出:
     ④
                                 5
依题意:s> s2,故Ff 2 > Ff 1
                                      6
∴FN2 >  FN1
说明第一次电场力方向竖直向上,第二次电场力方向竖直向下(可判断物块带负电)
(2)s2=

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一质量为M、长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为m、带电量的绝对值为q的物块(视为质点),以初速度v0从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入,绝缘板周围空间…”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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