如圖(a)所示,質(zhì)量m1=2.0kg的絕緣木板A靜止在水平地面上,質(zhì)量m2=1.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小物塊B放在木板A上某一位置,其電荷量為q=1.0×10-3C??臻g存在足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1=5.0×102V/m。質(zhì)量m3=1.0kg的滑塊C放在A板左側(cè)的地面上,滑塊C與地面間無(wú)摩擦力,其受到水平向右的變力F作用,力F與時(shí)刻t的關(guān)系為F=(15-9t)N(如圖b)。從t0=0時(shí)刻開(kāi)始,滑塊C在變力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),在t1=1s時(shí)撤去變力F.此時(shí)滑塊C剛好與木板A發(fā)生彈性正碰,且碰撞時(shí)間極短,此后整個(gè)過(guò)程物塊B都未從木板A上滑落。已知小物塊B與木板A及木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)撤去變力F瞬間滑塊C的速度大小v1;
(2)小物塊B與木板A剛好共速時(shí)的速度v共;
(3)若小物塊B與木板A達(dá)到共同速度時(shí)立即將電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)镋2=7.0×102V/m,方向不變,小物塊B始終未從木板A上滑落,則:①木板A至少多長(zhǎng)?②整個(gè)過(guò)程中物塊B的電勢(shì)能變化量是多少?

【考點(diǎn)】動(dòng)量、沖量與動(dòng)量定理在電場(chǎng)問(wèn)題中的應(yīng)用;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題;動(dòng)量守恒定律在電場(chǎng)問(wèn)題中的應(yīng)用.
【答案】(1)撤去變力F瞬間滑塊C的速度大小為10.5m/s;
(2)小物塊B與木板A剛好共速時(shí)的速度為3m/s;
(3)①木板A至少為10.5m;②整個(gè)過(guò)程中物塊B的電勢(shì)能變化量是-12J。
(2)小物塊B與木板A剛好共速時(shí)的速度為3m/s;
(3)①木板A至少為10.5m;②整個(gè)過(guò)程中物塊B的電勢(shì)能變化量是-12J。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/11/3 2:0:1組卷:136引用:4難度:0.5
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