Question

【题目】如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E.长方体B的上表而光滑，下表面与水平而的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）.B与极板的总质量mB=l.0kg.带正电的小滑块A质量mA=0.60kg，其受到的电场力大小F=l.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布t=0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地而的速度vB=0.40m/s向右运动.g取10m/s2，求：

（1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

（2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？

（3）A从a到b的过程中系统电势能如何变化，变化了多少？

Answer 1

【答案】（1）aA＝=2.0m /s2，方向水平向右 aB=＝2.0m/ s2，方向水平向左 (2) 0.62m (3) 0.744J

【解析】

(1)A刚开始运动时的加速度大小

B受电场力

摩擦力

B刚开始运动时的加速度大小

方向水平向左；

(2)设B从开始匀减速到零的时间为t1，则有

t1时刻A的速度

A的位移

此t1时间内A相对B运动的位移

t1后，由于F′＞f，B开始向右作匀加速运动，A继续作匀减速运动，当它们速度相等时A、B相距最远，设此过程运动时间为t2，它们速度为v，则有对A：速度

对B：加速度

速度，解得

t2时间内A运动的位移

B运动的位移

t2内A相对B的位移

A最远到达b点a、b的距离为

(3)由于A滑块受到的电场力方向向右，所以电场力做负功，电势能增加，增加量为克服电场力做功即为