题目

如图，绝缘斜面AC的倾角a ＝37°，AB＝BC＝l，AB之间斜面光滑，BC之间斜面粗糙，在A、B两点分别放置质量均为m，带电量均为q的小滑块甲和乙，当所加匀强电场的方向垂直斜面向上时，两滑块均以相同的加速度沿斜面下滑．若保持电场强度大小不变，方向改为垂直斜面向下，再从A、B两点由静止释放滑块，滑块乙静止，甲加速下滑与乙碰撞，碰撞后甲和乙没有分开，一起向下运动。重力加速度为g，不计两滑块间的库仑力。（1）求匀强电场的电场强度E的大小（用给出的物理量表示）；（2）为使它们不能到达C点，滑块与斜面间的动摩擦因数m 为多大?（两滑块均视为质点， sin370＝0.6） 答案：（16分）解：（1）当所加电场方向垂直斜面向上时，两滑块均以相同的加速度沿斜面下滑，由于AB段光滑，滑块甲沿斜面下滑的加速度为a1=g・sina ．对于滑块乙沿斜面下滑的加速度mg・sina -m( mg・cosa-qE) =m a2由于a1=a2可得：E＝mg・cosa/q=　　　　　　　　　　　　　　 ①（2）当所加电场方向垂直斜面向下时，滑块乙静止， 对甲有：mgsina ＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②从A到B，由运动学公式，得：　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③　　（或∵支持力、电场力不做功，∴　有mglsina）甲与乙碰撞，由动量守恒定律，得：＝2mv　　　　　　　　　　　　　　　④甲与乙碰撞后，以两滑块为研究对象，由动能定理即 2mgsina.L-m （2Eq＋2mgcosa ）.L＝0-　　　　　　　　　　　⑤联立上述方程解得：m ＝≈0.47，即要使甲、乙不能到C点，须有m ＞0.47

查看本题答案和解析