Question

【题目】如图所示，A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连，其中A带负电，电荷量大小为q．A静止于斜面的光滑部分（斜面倾角为37°，其上部分光滑，下部分粗糙且足够长，粗糙部分的摩擦系数为μ，上方有一个平行于斜面向下的匀强电场），轻绳拉直而无形变．不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起，且处于静止状态，弹簧劲度系数为k．B、C质量相等，均为m，A的质量为2m，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为g．

（1）电场强度E的大小为多少？

（2）现突然将电场的方向改变 180°，A开始运动起来，当C刚好要离开地面时（此时B还没有运动到滑轮处，A刚要滑上斜面的粗糙部分），请求出此时B的速度大小．

（3）若（2）问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时，绳子断了，电场恰好再次反向，请问A再经多长时间停下来？

Answer 1

【答案】（1）（2） （3）

【解析】（1）A静止，由平衡条件有： ，解得： 。

（2）初始时刻B静止，设弹簧压缩量为x，由平衡条件有：

当C刚要离开地面时，C对地面的压力，设弹簧伸长量为

由平衡条件有：

由于B、C重力相等，故：

分析可知，当C刚要离开地面时，B向上运动，A沿斜面下滑

A、B系统能量守恒，有：

解得： 。

（3）A滑上斜面的粗糙部分，由牛顿第二定律： ，

得：

故A做匀减速直线运动，时间： 。