- 试题详情及答案解析
- (20分)如图甲所示,可视为质点的物块A、B放在倾角为37°、长L=2m的固定斜面上,斜面处在某一电场中,电场强度方向沿斜面向上,场强大小与到斜面底端O的距离关系如图乙所示,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.A与B紧靠在一起,物块的质量分别为mA=0.8kg、mB=0.4kg.其中A不带电,B的带电量为qB=+4×10-5C,且保持不变.开始时两个物块均能保持静止,且与斜面间均无摩擦力作用.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度大小为a=2m/s2的匀加速直线运动.经过时间t0物体A、B分离并且力F变为恒力,求:
(1)未施加力F时物块B与原点O的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内电场力做的功.- 答案:(1)1m;(2)m;(3)2J。
- 试题分析:(1)未施加力F时,对A、B整体受力如图,由题有:
解得E=1.8×105N/C,故由乙图B离原点O的距离为x=1m (2分)
(2)A、B分离瞬时,NAB=0 (1分),且aB=aA=2m/s2 (1分)
则有 (2分)
解得E=1.2×105N/C (1分)
故由乙图B离原点O的距离为x=m,即t0时间内A上滑的距离d=m (1分)
(3)t0时间内电场力做的功: (3分)
代入数据有W=2J (3分)
考点:共点力平衡、牛顿第二定律、功