如图所示,质量为m的带电小物体,以某一初速度从A点出发,在绝缘水平面上沿直线ABCD运动.已知AB间距离为l1,BC间距离为l2,AC段的动摩擦因数为μ,CD段是光滑

发布时间:2020-08-12 14:50:05

如图所示,质量为m的带电小物体,以某一初速度从A点出发,在绝缘水平面上沿直线ABCD运动.已知AB间距离为l1,BC间距离为l2,AC段的动摩擦因数为μ,CD段是光滑的,物体在BC段上运动时还受到竖直向下的电场力Fe的作用,其大小为mg.求
(1)物体m至少具有多大的初速度,物体才能达到CD区域;
(2)若物体m到达C点刚好停止,则从B点运动到C点所需要的时间t.

网友回答

解:(1)物体能够到达CD区域的临界情况是vC=0.
根据牛顿第二定律知,BC段的加速度.
,则
AB段的加速度
,则v0=
故物体的初速度v0至少为.
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式得

故物体从B点运动到C点的时间为.
解析分析:(1)带电小物体在AB段受重力、支持力和摩擦力,做匀减速直线运动,在BC段受重力、电场力、支持力、摩擦力做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律分别求出AB、BC两段的加速度,能够达到CD区域的临界情况是到达C点的速度为零.根据运动学公式求出初速度.
(2)根据BC段的加速度以及B点的速度,根据速度时间公式求出B点运动到C点的时间.

点评:解决本题的关键根据牛顿第二定律求出AB段和BC段的加速度,从而根据匀变速直线运动的速度位移公式求出最小的初速度.
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