Question

【题目】如图（甲）所示，A、B两小物块用不可伸长的绝缘细线连接，跨过光滑的定滑轮，A与 绝缘水平桌面之间的滑动摩擦因素、^=0.5, t=0时刻在图（甲）装置所在的空间加竖直向下的 电场（图中未画出），电场强度随时间变化情况如图（乙）所示，已知A、B均带正电，带电量qA=0.02C、qB=0.03C,质量mA=0.4kg、mB=0.1kg,重力加速度 g 取 10m/s2，A 与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，桌面足够髙，细线足够长，不计A、B之间的库仑力影响,细线对A拉力的方向水平。

（1）若t1=2s时A、B均静止，求A受到的摩擦力大小；

（2）求A、B即将开始运动的时刻t2;

（3）当t3=5s时，求细线对B的拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）2.2N （2）2.5s （3）3.8N

【解析】（1）从图乙可知，t1=2s时，E1=40N/C，对B进行受力分析，由平衡条件有：T1=mBg+qBE1；
对A进行受力分析，有：f1=T1
解得A受到的摩擦力大小为：f1=2.2N
（2）设A、B即将运动时的电场强度为E2，对B进行受力分析，由平衡条件有：T2=mBg+qBE2；
对A进行受力分析，有：f2=T2
又因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，有：f2=μ（mAg+qAE2）
由图乙知：E2=20t2．
解得：t2=2.5s
（3）当t3=5s时，电场强度 E3=100N/C，A、B加速度大小相等，对A进行受力分析，由牛顿第二定律可得：T3-μ（mAg+qAE3）=mAa
对B进行受力分析，由牛顿第二定律可得：mBg+qBE3-T3=mBa
解得：T3=3.8N