题目内容
【题目】如图所示,光滑的薄平板,放置水平桌面上,平板右端与桌面相齐,在平板上距右端处放一比荷为的带电体B(大小可忽略),A长,质量。在桌面上方区域内有电场强度不同的匀强电场,左侧电场强度为,方向水平向右;右侧电场强度为左侧的5倍,方向水平向左。在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F,同时释放带电体B,经过一段时间后,在处带电体B与薄平板A分离,其后带电体B到达桌边缘时动能恰好为零,求:
(1)处到桌面右边缘的距离;
(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小;
(3)从B与A分离开始计时,带电体B再一次回到分离点时运动的总时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
试题分析:(1)对B在左侧运动时,,设B到达时的速度为,则:,对B在右侧运动时,,,由几何关系知,,
代入数据解得。
(2)对木板A,在B加速的时间内,,,
B在同一时间内加速的过程中,,
对木板A,在B加速的时间内受力F的作用,由牛顿第二定律得,,
代入数据解得。
(3)B在右侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动,则
B在右侧电场中速度减小到零后再反向做匀加速直线运动,运动时间也为
B进入左侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动,则
之后向右做匀加速直线运动,时间为
则总时间为:。
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