在倾角为θ的足够长的绝缘斜面上.带负电的物块A和不带电的绝缘物块B正沿斜面往上滑.斜面处于

发布时间:2021-02-22 12:51:43

在倾角为θ的足够长的绝缘斜面上,带负电的物块A和不带电的绝缘物块B正沿斜面往上滑,斜面处于范围足够大的匀强电场中,场强方向平行斜面向下当A刚要追上B时,A的速度=1.8m/s,方向沿斜面向上,B的速度恰为零,如图所示A、B碰撞过程相互作用时间极短、且A的电荷没有转移.碰后瞬间A的述度v1=0.6m/s,方向仍沿斜面向上.碰后经0.60s,A的速率变为v2=1.8m/s,在这段时间内两者没有再次相碰.已知A和斜面问的动摩擦闪数μ=0.15,B与斜面的摩擦忽略不计,A、B匀可视为质点,它们质量分别为=0.5kg、=0.25kg,匀强电场的场强E=5 ×106N/C,sinθ=0.6,g=10m/s2.

(1)A、B第一次碰撞后瞬问,B的度多大?

(2)第一次碰后的0.6s内B沿斜面向上最多滑多远?

(3)分析第一次碰撞后至0.60s这段时间内A的运动办向并求出A的电量.   


网友回答

答案:

解:(1)A、B碰撞时间极短,沿斜面的方向动量守恒,设速度为

   

,  代入数字得: =2.4m/s

 

(2)B的加速度 = -gsinθ= -6m/s2 

B沿斜面上滑的最远距离:

(3)碰后的0.6s内,A的运动有两种可能:一直加速度向上,或减速向上再加速向下.

设A的加速度为   

第一种情况:以沿斜面向上的方向为正方向,A向上的加速度

 =(v2v1)/t=2m/s2 ①

第二次相遇的条件是两物位移相等:即②  

代入数字解出t′=0.45s<0.6s,显然假设不符合题意.③

所以A的运动只能是第二种情况.设A向上运动时间为△t、加速度为,向下运动时加速度为,A受到的电场力为F,以沿斜面向上的方向为正方向,t=0.6s.

    ⑤   

分别对上滑和下滑过程运用牛顿第二定律列方程   

上滑过程:F-sinθ-μcosθ=…………⑥ 

下滑过程:F- sinθ+cosθ=…………⑦ 

联立方程④至⑦得:F=0.6N

根据F=Eq A带电量q=F/E=0.6c/5×106=1.2×10-7C

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