题目内容

(11分)如图所示,A是一个质量为1×10-3kg表面绝缘的薄板,薄板静止在光滑的水平面上,在薄板左端放置一质量为1×10-3kg带电量为q=1×10-5C的绝缘物块,在薄板上方有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右,大小E1=3×102V/m的电场,薄板和物块开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为E2=1×102V/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,薄板正好到达目的地,物块刚好到达薄板的最右端,且薄板和物块的速度恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数µ=0.1,(薄板不带电,物块体积大小不计,g取10m/s2)求:

(1)在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大;
(2)电场E2作用的时间;(3)薄板的长度和薄板移动的距离.
(1) (2)(3) 

试题分析:(1)对物块受力分析向右的电场力和向左的摩擦力:
对薄板水平方向仅受到滑动摩擦力作用 
(2)经t1=2s时 物块 向右
薄板 向右
经2秒后,电场反向,物块作匀减速运动 向左
薄板仍受到滑动摩擦力加速度不变,仍为 向右,
当两者速度相等时,物块恰好到达薄板最右端,以后因为,而不可能滑块匀速滑板匀加速,所以物块和薄板将一起作为整体向右以 向右作匀减速直到速度都为0.
共同速度为  
解得    
物块和薄板获得共同速度至停止运动用时
第二次电场作用时间为 
(3)经t1=2s时 物块运动  薄板运动 
薄板在t2时间内位移 
物块在t2时间内位移为
薄板长度
薄板右端到达目的地的距离为
练习册系列答案
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