如图，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场，电场强度E=1.2×104N/C...

问题详情：

如图，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场，电场强度E=1.2×104N/C。长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）。B与极板的总质量mB=1kg。带正电的小滑块A的电荷量qA=1×10-4C、质量mA=0.6kg。假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度vB=0.4m/s向右运动。

（1）求B受到的摩擦力和电场力的大小；

（2）若A最远能到达b点，求a、b间的距离L；

（3）求从t=0时刻至A运动到b点时，电场力对B做的功。

【回答】

解：（1）B受到摩擦力f =μ（mA + mB ）g = 0.05×（0.6 + 1）×10N=0.8N     

    A受到的电场力F=Eq=1.2×104×1×10-4N=1.2N                            

由牛顿第三定律得，B受到的电场力                     （4分）

 （2）由牛顿第二定律有

A刚开始运动时的加速度大小 ，方向水平向右。

B刚开始运动时的加速度大小，方向水平向左

由题设可知，物体B先做匀减速运动，运动到速度为零后其运动的*质会发生变化。

设B从开始匀减速到零的时间为t1，则有

此时间内B运动的位移 

t1时刻A的速度，故此过程A一直匀减速运动。

   此t1时间内A运动的位移

   此t1时间内A相对B运动的位移              （4分）

 t1后，由于，B开始向左作匀加速运动，A继续作匀减速运动，当它们速度相等时A、B相距最远，设此过程运动时间为t2，它们的速度为v，则

对A：   速度            ①

       对B：   加速度     

   速度                           ②

   联立① ②，并代入数据解得      

         此t2时间内A运动的位移

         此t2时间内B运动的位移

此t2时间内A相对B运动的位移            

所以A最远能到达b点a、b的距离L为          （4分）

（3）W电=Fˊ△sB  = Fˊ（sB2-sB1）=1.2×（0.05-0.04）J = 1.2×10-2J     （2分）

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题