如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E.长方体B的上表而光滑,下表...
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如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E.长方体B的上表而光滑,下表面与水平而的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同).B与极板的总质量mB=l.0kg.带正电的小滑块A质量mA=0.60kg,其受到的电场力大小F=l.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地而的速度vB=0.40m/s向右运动.g取10m/s2,求:
(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?
(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?
(3)A从a到b的过程中系统电势能如何变化,变化了多少?
【回答】
(1)aA==2.0m /s2,方向水平向右 aB==2.0m/ s2,方向水平向左 (2) 0.62m (3) 0.744J
【解析】(1)A刚开始运动时的加速度大小
B受电场力
摩擦力
B刚开始运动时的加速度大小
方向水平向左;
(2)设B从开始匀减速到零的时间为t1,则有
t1时刻A的速度
A的位移
此t1时间内A相对B运动的位移
t1后,由于F′>f,B开始向右作匀加速运动,A继续作匀减速运动,当它们速度相等时A、B相距最远,设此过程运动时间为t2,它们速度为v,则有对A:速度
对B:加速度
速度,解得
t2时间内A运动的位移
B运动的位移
t2内A相对B的位移
A最远到达b点a、b的距离为
(3)由于A滑块受到的电场力方向向右,所以电场力做负功,电势能增加,增加量为克服电场力做功即为
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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