如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E=6×105N/C、方向水平向左,不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量q=5×10-8C、质量mA=1×10-2kg的物块A在距O点s=2.
◎ 题目
如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4 m的匀强电场区域,场强E=6×105 N/C、方向水平向左,不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量q=5×10-8 C、质量mA=1×10-2 kg的物块A在距O点s=2.25 m处以v0=5 m/s的 水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,假设碰撞前后A,B构成的系统没有动能损失。A的质量是B的k(k>1)倍,A,B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g=10 m/s2。 (1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小; (2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小; (3)讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功。 |
◎ 答案
解:(1)设碰撞前A的速度为v,由动能定理 ① 得 ② (2)设碰撞后A,B速度分别为vA,vB,且设向右为正方向;由于弹性碰撞,所以有 mAv=mAvA+mBvB ③ ④ 联立③④并将mA=kmB及v=4 m/s代入得 ⑤, ⑥ (3)讨论: Ⅰ、如果A能从电场右边界离开,必须满足 ⑦ 联立⑤⑦代入数据,得k>3 ⑧ 电场力对A做功为WE=qEL=6×105×5×10-8×0.4 J=1.2×10-2 J ⑨ Ⅱ、如果A不能从电场右边界离开电场,必须满足 ⑩ 联立⑤⑩代入数据,得k≤3 考虑到k>1,所以在1<k≤3范围内A不能从电场右边界离开 又qE=3×10-2 N>μmg=2×10-2 N 所以A会返回并从电场的左侧离开,整个过程电场力做功为0,即WE=0 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E=6×105N/C、方向水平向左,不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量q=5×10-8C、质量mA=1×10-2kg的物块A在距O点s=2.…”主要考查了你对 【动能定理】,【碰撞】,【电场力的功】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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下一篇:如图所示,a,b,c,d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行,已知a,b,d点的电势分别为20V,24V和12V,一个
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