题目内容
一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示,若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时,就相对于平板静止了.求:
(1)小物块带何种电荷;
(2)匀强电场场强的大小.
(1)小物块带何种电荷;
(2)匀强电场场强的大小.
(1)负电 (2)E=
(1)由能量和受力分析知,小球必带负电荷.
(2)设小物块m初速度为v0,平板的质量为M,长度为L,m和M相对静止时的共同速度为v,m和M之间的动摩擦因数为μ.
在小物块由A端沿板运动至B端的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg-qE)L=mv0-(m+M)v2
在电场反向后,小物块仍由A端沿板运动至相对板静止的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg+qE)=mv0-(m+M)v2
联立以上各式得:E=.
(2)设小物块m初速度为v0,平板的质量为M,长度为L,m和M相对静止时的共同速度为v,m和M之间的动摩擦因数为μ.
在小物块由A端沿板运动至B端的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg-qE)L=mv0-(m+M)v2
在电场反向后,小物块仍由A端沿板运动至相对板静止的过程中,对系统应用功能关系有:
μ(mg+qE)=mv0-(m+M)v2
联立以上各式得:E=.
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