Question

【题目】如图所示，一足够长的固定斜面，倾角＝30°。质量为M＝0.2kg的绝缘长板A，以初速度v0＝3m/s，沿斜面匀速下滑。空间有一沿斜面向下的匀强电场，电场强度E＝2.5×102N/C。质量为m＝0.lkg，电量为q＝＋4×l0－4C的光滑小物块B，轻放在A板表面最上端。此后经时间t＝0.ls，撤去电场，当物块速度为u＝8m/s时，恰好离开板A，求：

（1）撤电场时，物块B的动能EkB和1s内的电势能变化量EP；

（2）撤电场时，板A的速度vA；

（3）物块B在板A上运动的全过程，系统发热Q。

Answer 1

【答案】(1) －3×10－3J (2) 2.75m/s (3) 2.7J

【解析】（1）开始时，B在板上加速：

撤电场时，B的速度： [或： ]

B的动能：

此时B在电场方向上的位移： [或]

B电势能变化量： （即B电势能减小了3×10－3J）

（2）A匀速下滑，有：

B轻放上A，对A： [或]

撤电场时，A的速度：

（3）如果B还在A上运动时：

因为最大静牵擦力，当A速度减为0后，A将静止在斜面上。

从撤电场至A静止的过程中，A、B整体动量守恒：

当A速度时，可得B的速度：

因此，A静止后，B继续在A上加速运动直致离开

A的总位移：

系统发热：