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(18分)质量为m,长为L的矩形绝缘板放在光滑水平面上,另有一质量为m,带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板,整个装置处于竖直向下,足够大的匀强电场中,小物块沿板运动至右端B恰好停在板上.若强场大小不变而方向反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为板长2/3处时,就相对于板静止了。

(1)通过计算说明小物块带何种电荷?匀强电场场强的大小E是多少?

(2)撤去电场,在绝缘板上距A端为处固定一质量可以忽略的挡板,小物块以相同初速度滑上绝缘板,与该挡板发生弹性正碰,求至少多大时,小物块不会从绝缘板上掉下。

 

【答案】

(1)负电荷;

(2)至少等于时,小物块不会掉下

【解析】(1)由题意知:电场方向向下和向上时,两物体都达到了共同速度,设初速度为,动摩擦因数为,由动量守恒得    ……①       ……2分

  由功能关系可知两次系统损失的机械能相同 ……② …2分

   而…………③    …………2分

  E向下时,   E向上时,   

     …………④     ………………2分

   而正比于 即第一次正压力较小,第一次受到的电场力一定向上,

由此可以判定小物块带负电荷,  …………2分

                ……2分

(2)撤去电场后,发生了弹性正碰,碰撞无机械能损失,物块不掉下,最终达到共同速度,由动量守恒,功能关系得

     ………………⑤   ……1分

……⑥  ……2分

……⑦    ……1分

……⑧    ……1分

联立⑤⑥⑦⑧得     至少等于时,小物块不会掉下……1分

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(18分)

质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,求物体B的质量.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

 

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(1)通过计算说明小物块带何种电荷?匀强电场场强的大小E是多少?

(2)撤去电场,在绝缘板上距A端为处固定一质量可以忽略的挡板,小物块以相同初速度滑上绝缘板,与该挡板发生弹性正碰,求至少多大时,小物块不会从绝缘板上掉下。

 

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科目:高中物理 来源:2010年河北省正定中学高三下学期第二次考试(理综)物理部分 题型:计算题

(18分)质量为m,长为L的矩形绝缘板放在光滑水平面上,另有一质量为m,带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板,整个装置处于竖直向下,足够大的匀强电场中,小物块沿板运动至右端B恰好停在板上.若强场大小不变而方向反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为板长2/3处时,就相对于板静止了。
(1)通过计算说明小物块带何种电荷?匀强电场场强的大小E是多少?
(2)撤去电场,在绝缘板上距A端为处固定一质量可以忽略的挡板,小物块以相同初速度滑上绝缘板,与该挡板发生弹性正碰,求至少多大时,小物块不会从绝缘板上掉下。

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科目:高中物理 来源:2010年贵州省高三上学期第一次月考(理综)物理部分 题型:计算题

(18分)

质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,求物体B的质量.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

 

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