题目内容
【题目】如图所示,绝缘水平面上有宽l=0.4 m的匀强电场区域,场强E=6×105 N/C,方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点;带电量q=+5×10-8C、质量m=1×10-2 kg的物块A在距O点x=2.25 m处以v0=5 m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞。假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失,A的质量是B的k(k>1)倍,A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,物块可视为质点,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,且A的电荷量始终不变,g取10 m/s2。
(1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小;
(2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小;
(3)讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功。
【答案】(1)4m/s (2)(3)见解析
【解析】试题分析:(1)由动能定理可知 ;
得v=4 m/s
(2)
得
(3)①>
即k>3
得W=-1.2×10-2 J
②若1<k≤3
qE>μmg
得W=0