(2011•湖南模拟)如图所示,水平绝缘桌面长为L,右侧有一块竖直的弹性板,物块A质量为m,带正电荷电量为q,放在距桌面

(2011•湖南模拟)如图所示,水平绝缘桌面长为L,右侧有一块竖直的弹性板,物块A质量为m,带正电荷电量为q,放在距桌面右侧L/4处.若在空间加一水平向右场强为E的匀强电场,物块A在电场力作用下加速运动与竖直挡板碰撞,碰撞瞬时电场自动撤去,碰后物块A原速弹回,恰好能够掉下桌面.今在桌面正中间放一质量也为m、不带电的物体B(B与桌面的动摩擦因数为A的2倍),再加上水平向右的匀强电场E,则A与弹性板碰撞后返回与B碰撞,A与弹性板碰撞时电场自动撤去,与B碰撞时电场自动恢复.如此若B不掉下桌面则碰撞会继续下去(设A与B碰撞后A、B交换速度,A与弹性板碰撞后原速弹回,且始终保持A的电量不变,B不带电).求:
(1)物块A与桌面的动摩擦因数;
(2)物块B离开桌面时的速度.
looking007 1年前 已收到1个回答 举报

boy_001 幼苗

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(1)只有物块A在桌面上时,对全过程由动能定理得:
qE
L
4−μmg(
L
4+L)=0,
解得μ=
qE
5mg;
(2)放有物块B后,分析第一次A加速后通过碰撞,把能量传递给B到B静止的过程研究.由能量守恒定律得:
qE
L
4−μmg(
L
4+
L
2)−2μmgs1=0; 
解得s1=
L
4;
分析物块A第二次加速后通过碰撞把能量传递给B的过程,易知碰后B将滑离桌面,由能量守恒定律得:
qE
L
2−μmg(
L
4+
L
2+
L
2)−2μmg(
L
2−
L
4)=
1
2mv2,
解得v=

3qEL
10m.
故答案为:(1)物块A与桌面的动摩擦因数为μ=
qE
5mg;
(2)物块B离开桌面时的速度v=

3qEL
10m.

1年前

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