如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/13 19:35:33
如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=-
3μmgd |
2q |
![如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块](/uploads/image/z/3300182-62-2.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%EF%BC%8C%E7%9B%B8%E8%B7%9D%E4%B8%BAd%E7%9A%84%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%9D%BFA%E3%80%81B%E7%AB%96%E7%9B%B4%E6%94%BE%E7%BD%AE%EF%BC%8C%E5%9C%A8%E4%B8%A4%E6%9D%BF%E4%B9%8B%E9%97%B4%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E6%94%BE%E7%BD%AE%E4%B8%80%E7%BB%9D%E7%BC%98%E5%B9%B3%E6%9D%BF%EF%BC%8E%E6%9C%89%E4%B8%80%E8%B4%A8%E9%87%8Fm%E3%80%81%E7%94%B5%E8%8D%B7%E9%87%8Fq%EF%BC%88q%26gt%3B0%EF%BC%89%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%89%A9%E5%9D%97)
(1)加电压后,由于UAB是负值,所以B极板电势高于A板,电场强度的方向是水平向左.
小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动.电场强度为E=
U
d=
3μmg
2q;
小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为 F合=qE-μmg=
3μmg
2-μmg=
1
2μmg;
故小物块运动的加速度为a=
F合
m=
1
2μg
设小物块与A板相碰时的速度为v1,由 v12-0=2a1l
解得:v1=
μgl
(2)小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为合=μmg-
qE
2=
μmg
4
加速度大小为a2=
F合
m=
μg
4
设小物块碰后到停止的时间为 t,注意到末速度为零,有 0-v1=-a2t
解得:t=
v1
a2=4
1
μg
设小物块碰后停止时距离为x,注意到末速度为零,有 0-v12=-2a2x
则 x=
v2
2a2=2l 或距离A板为 d=2l
答:(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是
μgl;
(2)小物块碰撞后经过4
1
μg停止运动,停在2l处或距离A板为2l.
小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动.电场强度为E=
U
d=
3μmg
2q;
小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为 F合=qE-μmg=
3μmg
2-μmg=
1
2μmg;
故小物块运动的加速度为a=
F合
m=
1
2μg
设小物块与A板相碰时的速度为v1,由 v12-0=2a1l
解得:v1=
μgl
(2)小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为合=μmg-
qE
2=
μmg
4
加速度大小为a2=
F合
m=
μg
4
设小物块碰后到停止的时间为 t,注意到末速度为零,有 0-v1=-a2t
解得:t=
v1
a2=4
1
μg
设小物块碰后停止时距离为x,注意到末速度为零,有 0-v12=-2a2x
则 x=
v2
2a2=2l 或距离A板为 d=2l
答:(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是
μgl;
(2)小物块碰撞后经过4
1
μg停止运动,停在2l处或距离A板为2l.
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有一质量为m,带电荷量为q的油滴被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设
如图所示,有一质量为m,带电荷量为q的油滴被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置并以初速度为
如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为l,板间距离为d,在板右端l处有一竖直放置的光屏M.一带电荷量为q、质量为m