长木板AB放在水平面上,如图所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速起动向右滑

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  • 解题思路:对于物块C与长木板AB组成的系统,水平方向不受外力,竖直方向受力平衡,则合外力为零,系统的动量守恒.当电场方向向下时,由物块与木板组成的系统动量守恒和系统能量守恒列出等式.电场方向向上时,由物块与木板组成的系统动量守恒和系统能量守恒列出等式求解.

    由题设条件判断可知,带电粒子应带负电.

    设动摩擦因数为μ,场强大小为E,板长为L,物体的初速度为v.D在匀强磁场竖直向下时,在板上滑行后达到共同速度v',据动量定理有

    mv=(m+M)v′

    而小物块C在板AB上的相对位移为L.据功能关系有

    μ(mg-qE)L=[1/2]mv2-[1/2](m+M)v′2

    当匀强电场变为竖直向上时,小物块C在板上滑行后也最终达到共同速度v′

    根据小物块C在板AB的相对位移只有L/2,用功能关系可得

    μ(mg+qE)•

    1

    2L=[1/2]mv2-[1/2](m+M)v′2

    ①式比②式得[mg−qE/mg+qE=

    1

    2]

    得E=[mg/3q]

    答:此电场的场强为[mg/3q].

    点评:

    本题考点: A:动能定理的应用 B:电场强度

    考点点评: 本题滑志在木板上滑动的类型,分析物块的受力情况和运动情况是基础,关键要熟练运用系统的动量守恒和能量守恒及电场的有关知识.

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