- 物理题质量为M的绝缘长木板,静止放置在光滑水平桌面上,有一个质量
- 质量为M的绝缘长木板,静止放置在光滑水平桌面上,有一个质量为m、电荷量为q的、大小不计的带电物
体以某一水平初速度从木板左侧冲上木板,整个装置放在方向水平向右的匀强电场中,从物块冲上木板
时刻开始计时,物块和木板的速度——时间图象分别如图中的折线acd和 bcd ,a,b,c,d,点的坐标为a(0
,10), b(0,0),c(10,4),d(30,0).
问: 1 物块所带电荷的种类,说明理由。
2 物块与木板一起时的加速度,
3 长木板通过的距离,
4 物块与木板的质量之比m/M是多少?
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1,物块所带电荷为负电荷。在10秒时,物块与木板达到同速度4米/秒,此后它们加速度相同在作匀减速,水平力只有电场力。说明电场力向左,所以是负电荷。
2,物块与木板一起运动时的加速度a,由图象可得:a=(0-4)/(30-10)=-0.2米/秒秒。
3,长木板通过的距离,由v-t图中,木板的速度-时间图象所包围的面积可计算出S。
S=30*4/2=60米 [三角形bcd的面积]
4,物块与木板的质量之比m/M是多少?
设木板与物块间摩擦力为f.
物块在10秒前加速度a1=(4-10)/10=-0.6米/秒秒=(qE-f)/m; (1)
木板在10秒前加速度a2=(4-0)/10=0.4米/秒秒=f/M; (2)
木板与物块在10秒到30秒的共同加速度a=(0-4)/(30-10)=-0.2米/秒秒=qE/(m+M)
故得:qE=-0.2(m+M) 代入(1)得
-0.6米/秒秒=[-0.2(m+M)-f]/m
f=0.6m-0.2(m+M)=0.4m -0.2M
把f代入(2)0.4米/秒秒=(0.4m-0.2M)/M
0.4M=0.4m-0.2M
6M=4m
M/m=2/3