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电场滑板问题

1.如图所示,质量M=2kg,长l=4m的绝缘长木板放在光滑的水平面上,在木板的左半部分空间

存在水平向右的匀强电场,场强E

1

=6×106N/C;在木板的右半部分空间存在竖直向下的匀强电

场,场强E

2

=5×106N/C;一质量m=1kg,带正电q=1×10?6C的可看为质点的小金属块,从长木板的左端由静止开始释放,金属块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:

电场滑板问题

(1)金属块离开电场E2时的速度v多大?

(2)金属块在木板上滑动过程中转化的内能Q?

2.如图甲所示,一块长度为L=4m、质量为M=4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有

一质量为m=0.4kg的小铅块(可看做质点),以v

=5.5m/s的水平初速度向右冲上木板。己知铅块与木板间的动摩擦因数为μ

电场滑板问题

1

=0.4,木板与地面间的动摩

擦因数为μ

2

=0.1,重力加速度取g=10m/s2.

(1)求铅块最终停在木板上的位置离木板最右端的距离

d1(结果用分数表示);

(2)若将木板平均分割成相同的八个木块,如图乙所示,

其它条件不变:

①求木块开始运动瞬间。铅块的速度大小v

1以及此时木块的加速度大小a

1

②确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最右端的距离

d2(计算结果用分数表示).

3.如图所示,光滑绝缘水平面AB与倾角θ=37°,长L=5m的固定绝缘斜面BC在B处圆滑相连,

电场滑板问题

在斜面的C处有一与斜而垂直的弹性绝缘挡板,质量m=0.5kg、带电荷量q=+5×10?5C的绝缘带电小滑块(可看作质点)置于斜面的中点D,整个空间存在水平向右的匀强电场,场强

E=2×105N/C,现让滑块以v0=14m/s的速度沿斜面向上运动。设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变,滑块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)滑块沿斜面向上运动的加速大小;

(2)滑块运动的总路程。

4.如图所示,水平虚线MN下方有一竖直向上的匀强电场,一根轻质绝缘杆(质量不计)两端分别套有A. B两个小球,A球的质量为m,带正电,在匀强电场中受到的电场力为其重力大小的3倍,A球和杆间的滑动摩擦力的大小等于其重力大小.B球的质量为3m,不带电,B 球和杆间的滑动摩擦力大小也等于其重力大小,设两球的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,重力加速度为g.开始时A. B球和杆均静止,A球距MN高度为h,同时

电场滑板问题

释放A. B两球和杆,当A球第二次进入电场区域时,A. B两球恰好相

遇,运动过程中杆始终保持竖直状态。求:

(1)A球运动过程中的最大电势能(设MN处电势为零);

(2)从A球第一次进入电场到A球第二次进入电场的过程中经历的时间

及杆的长度。

5.如图所示,水平面上方有范围足够大,竖直向下的匀强电场。一长度为L的绝缘细线末端系一质量为m带正电的小球,小球从离水平面H=138L的高度处由静止释放。当细线到达与水

平方向成θ=30°时细线刚好被拉断,水平面有一质量为M的小木块在电动机带动下做匀速运动。线断时刻恰好处于小球正下方。在以后运动中小木块与小球恰能相遇。已知小球受到电场力大小等于3mg,小木块与水平面间的滑动摩擦因数为μ.电动机线面内阻为R,电流为I.不计空气阻力,小球与小木块均视为质点。重力加速度为g.求:

电场滑板问题

(1)细线能承受的最大拉力;

(2)从细线被拉断开始计时,到相遇的时间;

(3)从细线被拉断开始计时,到相遇过程电动机消耗的电能。

6.如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面.t=0时,电动机通过水平细绳

=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度a

B

m A和B的质量m B均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2.求:

电场滑板问题

(1)t=0.1s时,物体A的加速度大小a A;

(2)t=1.0s时,电动机的输出功率P;

(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P′=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t′=3.8s时物体A的速度为1.2m/s.则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移是多少?