如图(a)所示,质量m1=2.0kg的绝缘木板A静止在水平地面上,质量m2=1.0kg可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置,其电荷量为q=1.0×10-3C。空间存在足够大的水平向右的匀强电场,电场强度大小为E1=5.0×102V/m。质量m3=1.0kg的滑块C放在A板左侧的地面上,滑块C与地面间无摩擦力,其受到水平向右的变力F作用,力F与时刻t的关系为F=(15-9t)N(如图b)。从t0=0时刻开始,滑块C在变力F作用下由静止开始向右运动,在t1=1s时撤去变力F.此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰,且碰撞时间极短,此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)撤去变力F瞬间滑块C的速度大小v1;
(2)小物块B与木板A刚好共速时的速度v共;
(3)若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为E2=7.0×102V/m,方向不变,小物块B始终未从木板A上滑落,则:①木板A至少多长?②整个过程中物块B的电势能变化量是多少?

【答案】(1)撤去变力F瞬间滑块C的速度大小为10.5m/s;
(2)小物块B与木板A刚好共速时的速度为3m/s;
(3)①木板A至少为10.5m;②整个过程中物块B的电势能变化量是-12J。
(2)小物块B与木板A刚好共速时的速度为3m/s;
(3)①木板A至少为10.5m;②整个过程中物块B的电势能变化量是-12J。
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/3 2:0:1组卷:127引用:4难度:0.5