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关键字: | 时间:2025-11-06 04:39 | 人浏览

【答案】足够长的粗糙绝缘板A上放一个质量为m、电荷量为+q的小滑块B。用手托住A置于方向水平向左、场强大小为E的匀强电场中,此时A、B均能静止,如图所示。现将绝缘板A从图中位置P垂直电场线移至位置Q,发现小滑

足够长的粗糙绝缘板A上放一个质量为m、电荷量为+q的小滑块B。用手托住A置于方向水平向左、场强大小为E的匀强电场中,此时A、B均能静止,如图所示。现将绝缘板A从图中位置P垂直电场线移至位置Q,发现小滑块B相对A发生了运动。为研究方便可以将绝缘板A的运动简化成先匀加速接着匀减速到静止的过程。测量发现竖直方向加速的时间为0.8s,减速的时间为0.2s,P、Q位置高度差为0.5m。已知匀强电场的场强,A、B之间动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2。求:

(1)绝缘板A加速和减速的加速度分别为多大?

(2)滑块B最后停在离出发点水平距离多大处?

【答案】

(1)a1=1.25 m/s2,a2=5 m/s2 (2)x=0.04 m

【解析】

(1)设绝缘板A匀加速和匀减速的加速度大小分别为a1和a2,匀加速和匀减速的时间分别为t1和t2,P、Q高度差为h,则有

a1t1=a2t2,h=a1t12+a2t22

求得a1=1.25 m/s2,a2=5 m/s2

(2)研究滑板B,在绝缘板A匀减速的过程中,由牛顿第二定律可得

竖直方向上:mg-N=ma2

水平方向上:Eq-μN=ma3

求得:a3=0.1g=1 m/s2

在这个过程中滑板B的水平位移大小为x3=a3t22=0.02 m

在绝缘板A静止后,滑板B将沿水平方向做匀减速运动,设加速度大小为a4,有

μmg-Eq=ma4,

得a4=0.1g=1 m/s2

该过程中滑板B的水平位移大小为x4=x3=0.02 m

最后滑板B静止时离出发点的水平距离x=x4+x3=0.04 m

答案有错

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