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如圖所示,在方向水平向右、大小為的勻強電場中有一個光滑的絕緣平面。一根絕緣細繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙,甲的質量為kg,帶電量為C,乙的質量為kg,帶電量為C,開始時細繩處于拉直狀態,由靜止釋放兩滑塊,t=3s時細繩突然斷裂,不計滑塊間庫侖引力,試求:
(1)細繩斷裂前,兩滑動的加速度;
(2)在整個運動過程中,乙滑塊電勢能增加量的最大值;
(3)從開始到乙的電勢能增加量為零時,甲與乙組成的系統機械能的增加量。
解:(1)取水平向右為正方向,將甲、乙、繩取為整體,依牛頓第二定律有

代入數據得m/s2
(2)當乙發生位移最大時,乙的電勢能增量最大,在細繩斷裂前,甲、乙一起位移為,繩斷裂時,甲、乙速度均為。則
m/s2
細繩斷裂后,乙減速運動
乙向前滑行最大位移為m
此時乙電勢能增量有最大值J
(3)當乙的總位移為0,即乙返回到原出發點時,乙的電勢能增量為0,設細繩斷裂后經乙返回原出發點,有

(舍去)
該時段內甲的位移為
m/s2
當乙回到出發點時甲與乙組成系統的機械能的增加量為
 
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在方向水平向右、大小為E=6×103 N/C的勻強電場中有一個光滑的絕緣平面.一根絕緣細繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙,甲的質量為m1=2×10-4 kg,帶電量為q1=2×10-9 C,乙的質量為m2=1×10-4 kg,帶電量為q2=-1×10-9 C.開始時細繩處于拉直狀態.由靜止釋放兩滑塊,t=3s時細繩突然斷裂,不計滑塊間的庫侖力,試求:
(1)細繩斷裂前,兩滑塊的加速度;
(2)在整個運動過程中,乙的電勢能增量的最大值;
(3)當乙的電勢能增量為零時,甲與乙組成的系統機械能的增量.

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(2012?昆明模擬)如圖所示,在方向水平的勻強電場中,一個不可伸長的不導電輕細線的一端連著一個質量為m的帶電小球,另一端固定于O點,把小球拉直至細線與電場方向平行,然后無初速釋放,已知小球擺到最低點的另一側,線與豎直方向的最大夾角為θ.求小球經過最低點時細線對小球的拉力.

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精英家教網如圖所示,在方向水平向右的勻強電場中,一不可伸長的不導電細線的一端連著一個質量為m的帶電小球,另一端固定于O點,當小球靜止在B點時,細線與豎直方向夾角θ=30°問:
(1)小球帶電量多少?
(2)若將小球拉到A點使細線呈水平狀態,當小球無初速釋放后,從A到B過程,電場力對小球做功多少?
(3)小球過最低點C時,細線對小球拉力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在方向水平向右的勻強電場中,一長為L的不可伸長的不導電細線的一端連著一個質量為m的帶電量為q小球,另一端固定于O點,小球恰能靜止于電場中A點,OA連線與豎直向成θ角且θ=37°.現把小球拉起至細線成水平方向(如圖中虛線OB所示),然后無初速釋放.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)勻強電場電場強度的大小;
(2)細線到達豎直方向時細線對小球的拉力;
(3)小球經過A點時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在方向水平向左的勻速電場中有一傾角為60°、高為H的固定絕緣斜面體,現將一質量為m,帶正電且電荷量為q的小物塊(可視為質點)從斜面體頂端由靜止釋放,已知重力加速度為g,勻強電場的電場強度大小為E=
3
mg
q
,不計空氣阻力(  )
A、小物塊將沿斜面下滑
B、小物塊將做曲線運動
C、小物塊到達地面時的速度大小為2
2gH
D、若其他條件不變,只增大電場強度,小物塊到達地面前的運動時間將增大

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