(12分)如圖所示,在絕緣水平面上,有相距為LA、B兩點,分別固定著兩個帶電荷量均為Q的正電荷.OAB連線的中點,a、bAB連線上兩點,其中Aa=Bb=L/4.一質量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質點)以初動能Ek0a點出發(fā),沿AB直線向b運動,其中小滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為2Ek0,第一次到達b點時的動能恰好為零,小滑塊最終停在O點,已知靜電力常量為k.求:

(1)小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大。

(2)小滑塊剛要到達b點時加速度的大小和方向.

(3)小滑塊運動的總路程s

 

 

 

 

【答案】

 

(1)a點與b點等勢,塊第一次由ab,由動能定理有

             故                             (3分)

    (2)塊剛要到b時,受庫侖力                (2分)

b點,由牛頓第二定律有:

,故                        (2分)

     (3)由a第一次到b時靜電力做功為W,有:  (2分)

          由a開始到最后停在O點,有:              (2分)

由以上二式得:              

 【解析】略

 

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(滿分12分)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻,式中k為恒量?蚣苌嫌幸毁|量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與光滑框架接觸良好,離地高為h,磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運動。其它電阻不計,問:

(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?

(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?

(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?
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