如图所示,在粗糙的水平地面上静止放置一块质量为M的木板。现将一个质量为m,带电量为q(q>0)的可视为质点的小木块以初速度
从木板右边冲上木板,已知木板与木块之间的动摩擦因数为
,木板与地面之间的静摩擦因数为
,重力加速度为
。已知m=5M,木块恰好滑到木板的左端。若此时在全空间加一水平向右的匀强电场,使得物块最终从木板的右端离开木板。试求:
(1)木板的长度L;
(2)若木块从木板上掉下来时,木板的速度恰好减为0,已知
,求电场强度E的大小。
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(1)木板的长度L;
(2)若木块从木板上掉下来时,木板的速度恰好减为0,已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/441100a62bcc4db0d50adc02f0acff27.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/7df25c6b-463e-4b70-93af-97e4cbbcdca8.png?resizew=168)
更新时间:2022-11-11 18:42:44
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【知识点】 带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的小球A和B,组成一个系统。其中A球带正电,电量为q。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后,系统开始运动。若B球不带电时,B球到达虚线PQ位置时速度大小为
;若让B球带上一定电荷,B球从图示位置向右恰能运动到虚线PQ位置,不计A、B两球间的库仑力,两球均视为点电荷。求:
(1)虚线MN与PQ之间的电势差;
(2)B球的电性,B球所带电荷量;
(3)B球带上述电荷后,从系统开始运动到B球第二次经过虚线MN位置的时间。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9232597cf22e33e6583b9759955e52ef.png)
(1)虚线MN与PQ之间的电势差;
(2)B球的电性,B球所带电荷量;
(3)B球带上述电荷后,从系统开始运动到B球第二次经过虚线MN位置的时间。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/080789b8-0481-4955-bcb3-0a13b21ed753.png?resizew=237)
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向左的匀强电场,在电场中,圆心为O、半径为
的圆弧形光滑绝缘轨道MN固定在竖直平面内,O、N恰好处于同一竖直线上,ON=R,OM与竖直方向之间的夹角
。水平虚线BC上有一点A,点A、M的连线恰好与圆弧轨道相切于M点,AM=2R。现有一质量为m=3g、电荷量为
的带电小球(可视为质点)从A点以一定的初速度沿AM做直线运动,带电小球从M点进入圆弧轨道后,恰好能沿圆弧轨道运动并从N点射出。已知
,
,重力加速度
.求:
(1)匀强电场的大小;
(2)小球在圆弧轨道运动的过程最小速度大小和在N点射出时的速度大小;
(3)带电小球在A点时的初速度大小。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6796020832f68503897e81ef02c9cff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f986badfc5dea707c164e2ab6c98dd06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8650f04b1eef3cf1e3b242b9c45a851.png)
(1)匀强电场的大小;
(2)小球在圆弧轨道运动的过程最小速度大小和在N点射出时的速度大小;
(3)带电小球在A点时的初速度大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/13/1aa7d401-f79e-4f9d-84b5-b872fa8f8839.png?resizew=148)
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(0.4)
【推荐3】如图所示,光滑绝缘曲面与水平传送带固定在一竖直平面内,且在B处平滑连接,整个装置处在竖直向下的匀强电场中.水平传送带长为L=10m,且以v=5m/s的恒定速度匀速逆时针方向转动.一质量为m=0.2kg,电荷量为q=0.2C的带电的小物体从距传送带某一高度的A点由静止滑下,滑过B点后经时t=2s恰好运动到传送带最后端C处,不考虑滑块与传送带摩擦时的电量损失,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/1/2131160628797440/2139308801310720/STEM/2a8448a4-c53a-4421-ae9a-e2e69bae3f2f.png?resizew=232)
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)小物体再次经过B点后滑上曲面时离传送带的最大竖直高度;
(3)从小物体滑上传送带到再次经过B点的过程中,小物体与传送带间因摩擦而产生的热量.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/1/2131160628797440/2139308801310720/STEM/2a8448a4-c53a-4421-ae9a-e2e69bae3f2f.png?resizew=232)
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)小物体再次经过B点后滑上曲面时离传送带的最大竖直高度;
(3)从小物体滑上传送带到再次经过B点的过程中,小物体与传送带间因摩擦而产生的热量.
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