解题思路:(1)根据牛顿第二定律分别求出B在OO′两侧的加速度,根据匀变速直线运动的速度位移公式,求出两段位移之和等于d,求出OO′处到桌面右侧边缘的距离;
(2)根据B加速时间内A的位移,结合位移时间公式列出木板A和B的位移公式,从而得出A的加速度,根据牛顿第二定律求出F的大小.
(3)B在右侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动,在右侧电场中速度减小到零后再反向做匀加速直线运动,进入左侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动,结合运动学公式求出各个阶段的运动时间,从而作出速度时间图线.
(1)对B在OO′左侧运动时,qE=ma1,
设B到达OO′时的速度为v,则:v2=2a1x1,
对B在OO′右侧运动时,q×5E=ma2,
v2=2a2x2,
由几何关系知,x1+x2=d,
代入数据解得x2=0.1m.
(2)对木板A,在B加速的时间内,
x3=L-x2,
x3=
1
2a3t12,
B在同一时间内加速的过程中,
x1=
1
2a1t12,
对木板A,在B加速的时间内受力F的作用,由牛顿第二定律得,F=Ma,
代入数据解得F=3.6N.
(3)B在右侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动,
t2=
v
a2=0.2s,
B在右侧电场中速度减小到零后再反向做匀加速直线运动,运动时间t2=0.2s,B进入左侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动.
t1=
v
a1=1.0s,
所以B运动的速度时间图线如下图所示.
答:(1)OO′处到桌面右侧边缘的距离为0.1m;
(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小为3.6N;
(3)如图所示.
点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系.
考点点评: 解决本题的关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度较大.