Question

【題目】如圖所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場E.長方體B的上表而光滑，下表面與水平而的動摩擦因數(shù)μ=0.05（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）.B與極板的總質(zhì)量mB=l.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量mA=0.60kg，其受到的電場力大小F=l.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布t=0時刻，小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度vA=1.6m/s向左運動，同時，B（連同極板）以相對地而的速度vB=0.40m/s向右運動.g取10m/s2，求：

（1）A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少？

（2）若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點，a、b的距離L應(yīng)為多少？

（3）A從a到b的過程中系統(tǒng)電勢能如何變化，變化了多少？

Answer 1

【答案】（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剛開始運動時的加速度大小

B受電場力

摩擦力

B剛開始運動時的加速度大小

方向水平向左；

(2)設(shè)B從開始勻減速到零的時間為t1，則有

t1時刻A的速度

A的位移

此t1時間內(nèi)A相對B運動的位移

t1后，由于F′＞f，B開始向右作勻加速運動，A繼續(xù)作勻減速運動，當(dāng)它們速度相等時A、B相距最遠(yuǎn)，設(shè)此過程運動時間為t2，它們速度為v，則有對A：速度

對B：加速度

速度，解得

t2時間內(nèi)A運動的位移

B運動的位移

t2內(nèi)A相對B的位移

A最遠(yuǎn)到達(dá)b點a、b的距離為

(3)由于A滑塊受到的電場力方向向右，所以電場力做負(fù)功，電勢能增加，增加量為克服電場力做功即為