摘要:10.在绝缘水平面上放一个质量m=2.0×10-3 kg的带电滑块A.所带电荷量q=1.0×10-7 C.在滑块A的左边l=0.3 m处放置一个不带电的绝缘滑块B.质量m′=4.0×10-3 kg.B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触且弹簧处于自然状态.弹簧原长s=0.05 m.如图8所示.在水平上方空间加一水平向左的匀强电场.电场强度的大小为E=4.0×105 N/C.滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞.设碰撞时间极短.碰撞后两个滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处.此时弹性势能E0=3.2×10-3 J.两个滑块始终没有分开.两个滑块的体积大小不计.与平面间的动摩擦因数均为μ=0.5.取g=10 m/s2.求: (1)两个滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v. (2)两个滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s′. 解析:(1)设两个滑块碰前A的速度为v1.由动能定理有: qEl-μmgl=mv12 解得:v1=3 m/s. A.B两个滑块碰撞.由于时间极短.动量守恒.设共同速度为v.由动量守恒定律可得.mv1=(m′+m)v 解得:v=1.0 m/s. (2)碰后A.B一起压缩弹簧到最短.设弹簧压缩量为x1.由动能定理有: qEx1-μ(m′+m)gx1-E0=0-(m′+m)v2 解得:x1=0.02 m. 设反弹后A.B滑行了x2距离后速度减为0.由动能定理得: E0-qEx2-μ(m′+m)gx2=0 解得:x2≈0.05 m. 以后.因为qE>μ(m′+m)g.滑行还会向左运动.但弹开的距离将逐渐变小.所以最大距离为:s′=x2+s-x1=0.05 m+0.05 m-0.02 m=0.08 m. 答案:0.08 m

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