题目内容
如图所示，在方向水平向右、大小为
的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面.一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为
kg，带电量为
C,乙的质量为
kg，带电量为
C，开始时细绳处于拉直状态，由表止释放两滑块，t=3 s时细绳突然断裂，不计滑块间库仑引力，试求：
（1）细绳断裂前，两滑动的加速度
（2）在整个运动过程中，乙滑块电势能增加量的最大值；
（3）从开始到乙的电势能增加量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增加量.
解析：（1）取水平向右为正方向，将甲、乙、绳取为整体，依牛顿第二定律有
代入数据得
m/s2 （2分）
（2）当乙发生位移最大时，乙的电势能增量最大，在细绳断裂前，甲、乙一起位移为
，绳断裂时，甲、乙速度均为
则
m/s2
细绳断裂后，乙减速运动
乙向前滑行最大位移为
m
此时乙电势能增量有最大值
J （3分）
（3）当乙的总位称为0，即乙返回到原出发点时，乙的电势能增量为0，设细绳断裂后经
乙返回原出发点，有
得
（舍去）
该时段内甲的位移为
，
又
m/s2
当乙回到出发点时甲与乙组成系统的机械能的增加量为
（4分）
本题难度中等.考查匀变速直线运动、牛顿第二定律和电势能.在使用匀变速直线运动公式时，一定要注意公式的矢量性，即正负号的选取问题.
练习册系列答案
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如图所示，在方向水平向右、大小为E=6×103 N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面．一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=2×10-4 kg，带电量为q1=2×10-9 C，乙的质量为m2=1×10-4 kg，带电量为q2=-1×10-9 C．开始时细绳处于拉直状态．由静止释放两滑块，t=3s时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力，试求：
（2012?昆明模拟）如图所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ．求小球经过最低点时细线对小球的拉力．
如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，当小球静止在B点时，细线与竖直方向夹角θ=30°问：
如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一长为L的不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电量为q小球，另一端固定于O点，小球恰能静止于电场中A点，OA连线与竖直向成θ角且θ=37°．现把小球拉起至细线成水平方向（如图中虚线OB所示），然后无初速释放．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
如图所示，在方向水平向左的匀速电场中有一倾角为60°、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m，带正电且电荷量为q的小物块（可视为质点）从斜面体顶端由静止释放，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为E=
| ||
| q |
| A、小物块将沿斜面下滑 | ||
| B、小物块将做曲线运动 | ||
C、小物块到达地面时的速度大小为2
| ||
| D、若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将增大 |