如图所示,长为L的木板AB放在水平面上,它的下表面光滑而上表面与物体的动摩擦因数为μ,一个质量为m、电荷量为-q的小物块

如图所示,长为L的木板AB放在水平面上,它的下表面光滑而上表面与物体的动摩擦因数为μ,一个质量为m、电荷量为-q的小物块C从A端以某一初速度向右滑行,当无电场时,C只能滑到AB的中点,当存在竖直向下的匀强电场时,C恰能滑到B端.
(1)若已知电场强度的大小为E,求在两种情况中系统损失的机械能分别是多少?
(2)若电场强度的大小未知,求此电场的电场强度E的大小.
诗峰 1年前 已收到1个回答 举报

kunlunshanzi 幼苗

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解题思路:(1)克服摩擦力做功转化成的内能等于系统损失的机械能.(2)由动量守恒定律求出速度,然后由能量守恒定律求出电场强度.

(1)克服摩擦力做功转化为内能,使系统机械能减少,减少的机械能等于产生的热量,由题意可知,系统损失的机械能:
△E1=f1△s1=[1/2]μmgL,△E2=f2△s2=μ(mg-qE)L;
(2)设物块C的初速度为v,C在AB上滑动过程系统动量守恒,以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv=(M+m)v1,mv=(M+m)v2
由能量守恒定律得:△E1=[1/2]mv2-[1/2](M+m)v12
△E2=[1/2]mv2-[1/2](M+m)v22
联立解得:E=[mg/2q];
答:(1)在两种情况中系统损失的机械能分别是[1/2]μmgL,μ(mg-qE)L;
(2)若电场强度的大小未知,此电场的电场强度E的大小为[mg/2q].

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查了求损失的机械能、求电场强度,分析清楚运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题.

1年前

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