一個(gè)質(zhì)量為M的絕緣小車，靜止在光滑水平面上，在小車的光滑板面上放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小車質(zhì)量與物塊質(zhì)量之比M∶m＝7∶1，物塊距小車右端擋板距離為l，小車車長為L，且L＝1.5l，如圖所示，現(xiàn)沿平行車身方向加一電場強(qiáng)度為E的水平向右的勻強(qiáng)電場，帶電小物塊由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，之后與小車右端擋板相碰，若碰后小車速度大小為碰撞前小物快速度大小的1/4，并設(shè)小物塊滑動(dòng)過程及其與小車相碰的過程中，小物塊帶電荷量不變．通過分析與計(jì)算說明，碰撞后滑塊能否滑出小車的車身？

 

答案：
解析：

解：滑塊從靜止到和車右端相撞過程，由動(dòng)能定理得：

qEl＝mv02－0　　v0＝

第一次相碰后小車速度v2＝v0/4，

設(shè)滑塊這時(shí)速度為v1

由mv0＝mv1＋mv0．得v1＝－v0

設(shè)滑塊不滑出小車，第一次碰后到兩者具有相同速度v2時(shí)，滑塊發(fā)生的位移為S1，小車發(fā)生的位移為S2，歷時(shí)為t．

滑塊：作加速度相同的向左勻減速和向右勻加速(看作同一勻變速)，

a＝　　v22－v12＝2aS1　　S1＝－

又由v2＝v1＋at　　得t＝

小車：作向右勻速運(yùn)動(dòng)：S2＝v2t＝l/2．

∵ S2－S1＝l＜L＝1.5l，∴ 滑塊不會(huì)滑出小車．

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向成30°角，己知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在光滑水平面上有一輛長為L、質(zhì)量為m的絕緣木板小車正以向右的初速度v1=
gL
做勻速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)無初速地釋放一個(gè)質(zhì)量也為m，帶電量為+q（q＞0）的小物塊在小車的正中央，發(fā)現(xiàn)物塊恰好沒有從車上掉下來．
（1）求物塊與小車上表面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）若車的初速度為2v0，在物塊剛放上小車的同時(shí)在空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場E1，為了讓物塊不從車的左端掉下來，求電場強(qiáng)度E1的最小值；
（3）若車的初速度為2v0，在物塊剛放上小車的同時(shí)在空間加勻強(qiáng)電場E2，其方向在豎直平面內(nèi)與水平方向夾角為θ=37°斜向右下方．為了讓物塊始終不從小車上掉下來，求電場強(qiáng)度E2的大小范圍．（重力加速度記為g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

一個(gè)質(zhì)量為M的絕緣小車，靜止在光滑水平面上，在小車的光滑板面上放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小車質(zhì)量與物塊質(zhì)量之比M∶m＝7∶1，物塊距小車右端擋板距離為l，小車車長為L，且L＝1.5l，如圖所示，現(xiàn)沿平行車身方向加一電場強(qiáng)度為E的水平向右的勻強(qiáng)電場，帶電小物塊由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，之后與小車右端擋板相碰，若碰后小車速度大小為碰撞前小物快速度大小的1/4，并設(shè)小物塊滑動(dòng)過程及其與小車相碰的過程中，小物塊帶電荷量不變．通過分析與計(jì)算說明，碰撞后滑塊能否滑出小車的車身？

 

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科目：高中物理 來源：眉山市高中2009屆高三第一次診斷性考試物理試卷 題型：038

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的絕緣小車，靜止在光滑的水平面上，在小車的光滑板面上放一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊(可以視為質(zhì)點(diǎn))，小車的質(zhì)量與物塊的質(zhì)量之比為M∶m＝7∶1，物塊距小車右端擋板距離為L，小車的車長為L0＝1.5 L，現(xiàn)沿平行車身的方向加一電場強(qiáng)度為E的水平向右的勻強(qiáng)電場，帶電小物塊由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，而后與小車右端擋板相碰，若碰碰后小車速度的大小是滑塊碰前速度大小的，設(shè)小物塊其與小車相碰過程中所帶的電荷量不變．求：

(1)第一次碰撞后物塊的速度？

(2)求小物塊從開始運(yùn)動(dòng)至第二次碰撞時(shí)小物塊電勢能的變化？

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