题目内容
在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知B处电荷的电量为+Q。图（乙）是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，x=-2L处的纵坐标φ=φ0，x=0处的纵坐标φ=
φ0，x=2L处的纵坐标φ=
φ0。若在x=-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。 求：
（1）固定在A处的电荷的电量QA ；
（2）为了使小物块能够到达x=2L处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件；
（3）若小物块与水平面间的动摩擦因数μ=
，小物块运动到何处时速度最大？并求最大速度vm；
（4）试画出μ取值不同的情况下，物块在AB之间运动大致的速度-时间关系图像。
解答与评分标准：
（1）由图（乙）得，x=L点为图线的最低点， 切线斜率为零，
即合场强E合=0 （1分）
所以
得
解出
（2分）
（2）物块先做加速运动再做减速运动，到达x=2L处速度vt≥0
从x=-2L到x=2L过程中，由动能定理得：
，即 
≥0 （2分）
解得μ≤
（1分）
（3）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离A点的距离为lA
则：
（2分）
解得lA=3L，即小物块运动到x=0时速度最大。 （1分）
小物块从x=-2L运动到x=0的过程中，由动能定理得：
（1分）
代入数据：
解得 
（1分）
（4）画出一种可能的得1分 （3分）
 |
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
=2．0 × 10-3 kg的带电滑块A，所带电荷量
=1．0×10-7C，在滑块A的左边L=1．2m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6．0×10-3kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁S=0．5m．在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度为
=4．0×105N／C，滑块A将由静止开始向左滑动与滑块B发生碰撞，设碰，撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁发生没有机械能损失的碰撞，两滑块始终没分开，两滑块的体积大小可以忽略不计，两滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0．50，两滑块受水平面最大静摩擦力为4．2×10-2N．
=10m／s2，求：
（1）A与B相碰前瞬间A的速度是多少?