题目内容
【题目】如图所示,长木板的质量为M=3m,长度为L,放在光滑水平面上距墙壁足够远处,在木板A的左端放一个可视为质点的物体B,质量为m,A与B的动摩擦因数为μ,给B一个初速度
,已知木板与墙壁碰撞时间极短,且碰后以原速率弹回.当长木板与墙壁碰撞时,在墙壁的左边所有空间加一个竖直向上的匀强电场(物体B带正电,且电量为q,并保持恒定),求:
![]()
(1)木板与墙壁相碰时,物块与墙壁的距离;
(2)如果木板与墙壁碰后的运动过程中物体恰好不能离开木板A,试求电场强度E.
【答案】(1)
(2)![]()
【解析】试题分析:由牛顿第二定律求出加速度,由匀变速直线运动的运动学公式求出物块与墙壁间的距离.由匀变速直线运动的运动规律求出加速度,然后应用牛顿第二定律求出电场强度.
(1)由牛顿第二定律得:对物块:
,对木板:
,
由匀变速直线运动的速度公式得:
,![]()
则物块位移
,木板位移:
,
,因此物体与墙壁的距离为![]()
(2)速度
,![]()
则物块:
,木板:
,
,得
,
由牛顿第二定律得:
,
,得
.
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