Question

【題目】如圖所示，光滑的薄平板，放置水平桌面上，平板右端與桌面相齊，在平板上距右端處放一比荷為的帶電體B（大小可忽略），A長，質量。在桌面上方區域內有電場強度不同的勻強電場，左側電場強度為，方向水平向右；右側電場強度為左側的5倍，方向水平向左。在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F，同時釋放帶電體B，經過一段時間后，在處帶電體B與薄平板A分離，其后帶電體B到達桌邊緣時動能恰好為零，求：

（1）處到桌面右邊緣的距離；

（2）加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小；

（3）從B與A分離開始計時，帶電體B再一次回到分離點時運動的總時間。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）對B在左側運動時，，設B到達時的速度為，則：，對B在右側運動時，，，由幾何關系知，，

代入數據解得。

（2）對木板A，在B加速的時間內，，，

B在同一時間內加速的過程中，，

對木板A，在B加速的時間內受力F的作用，由牛頓第二定律得，，

代入數據解得。

（3）B在右側電場中以v為初速度做勻減速直線運動，則

B在右側電場中速度減小到零后再反向做勻加速直線運動，運動時間也為

B進入左側電場中以v為初速度做勻減速直線運動，則

之后向右做勻加速直線運動，時間為

則總時間為：。