题目内容
一块质量为m=1Kg，、长为L的木板，静止在光滑的水平面上，一个质量也为m、带正电，且电荷量为q=0.2c的小金属块以水平速度v=5m/s从木板的左端开始在木板上滑动，此时木板的右端距有界匀强电场的左边距离为L，当木板的右端运动到匀强电场的左边时，金属块与木板恰好相对静止，且位于木板的中间．以后通过匀强电场的过程中金属块与木板仍然相对静止，其中L=1m．重力加速度为g=10m/s2．求：（1）金属块与木板之间的动摩擦因数为μ=？
（2）匀强电场的强度E的最大不超过多少？
（3）若金属块与木板离开匀强电场后它们的共同速度仍为v，匀强电场宽为2L．则匀强电场的电场强度E为多少？
【答案】分析：（1）在木板没有进入电场时，根据动能定理分别对金属块和木板研究，列出方程，即可求得动摩擦因数为μ；
（2）进入电场后，金属块受到向右的电场力作用，由于金属块与木板恰好相对静止，此时两者之间的静摩擦力恰好达到最大值，根据牛顿第二定律分别对两个物体进行研究，即可求出场强E的最大值；
（3）对板与金属块组成的整体，运用动能定理求解匀强电场的电场强度E．
解答：解：（1）设木板进入电场前的共同速度为V，对金属块：
由动能定理：
-μmg
L=
mV2-
mV2 ①
对板：μmgL=
mV2 ②
由上两式得：μ=
=
=0.5 ③
（2）木板进入电场后，根据牛顿第二定律得
对金属块：qEm-μmg=ma ④
对木板：μmg=ma ⑤
则最大场强：Em=
=50N/C ⑥
（3）将板与金属块为整体，由动能定理得：
qE?2L=
mV2-
mV2 ⑦
由②⑦式E=37.5N/C⑧
答：（1）金属块与木板之间的动摩擦因数为μ为0.5．
（2）匀强电场的强度E的最大不超过50N/C．
（3）匀强电场的电场强度E为37.5N/C．
点评：本题是两个物体的问题，关键是选择研究对象和研究的过程，运用动能定理进行求解．
（2）进入电场后，金属块受到向右的电场力作用，由于金属块与木板恰好相对静止，此时两者之间的静摩擦力恰好达到最大值，根据牛顿第二定律分别对两个物体进行研究，即可求出场强E的最大值；
（3）对板与金属块组成的整体，运用动能定理求解匀强电场的电场强度E．
解答：解：（1）设木板进入电场前的共同速度为V，对金属块：
由动能定理：
-μmg
L=mV2-mV2 ①对板：μmgL=
mV2 ②由上两式得：μ=
==0.5 ③（2）木板进入电场后，根据牛顿第二定律得
对金属块：qEm-μmg=ma ④
对木板：μmg=ma ⑤
则最大场强：Em=
=50N/C ⑥（3）将板与金属块为整体，由动能定理得：
qE?2L=
mV2-mV2 ⑦由②⑦式E=37.5N/C⑧
答：（1）金属块与木板之间的动摩擦因数为μ为0.5．
（2）匀强电场的强度E的最大不超过50N/C．
（3）匀强电场的电场强度E为37.5N/C．
点评：本题是两个物体的问题，关键是选择研究对象和研究的过程，运用动能定理进行求解．
练习册系列答案
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一块质量为m=1Kg，、长为L的木板，静止在光滑的水平面上，一个质量也为m、带正电，且电荷量为q=0.2c的小金属块以水平速度v0=5m/s从木板的左端开始在木板上滑动，此时木板的右端距有界匀强电场的左边距离为L，当木板的右端运动到匀强电场的左边时，金属块与木板恰好相对静止，且位于木板的中间．以后通过匀强电场的过程中金属块与木板仍然相对静止，其中L=1m．重力加速度为g=10m/s2．求：
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