如圖所示,絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m,電量均為+Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),它們間的距離為r,與平面間的支摩擦因數(shù)均為μ,靜電力常數(shù)為K.求:
(1)A受的摩擦力為多大?
(2)如果將A的電量增至+4Q,B的電量不變,兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí),A、B各運(yùn)動(dòng)了多少距離?
分析:(1)兩個(gè)物體水平方向均是受靜電斥力和靜摩擦力,根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力;
(2)當(dāng)增加A電荷的電量后,兩電荷受到庫(kù)侖斥力運(yùn)動(dòng),當(dāng)所受的庫(kù)侖斥力與摩擦力相等時(shí),加速度為零,根據(jù)這一關(guān)系求出兩電荷的距離.
解答:解:(1)對(duì)A受力分析如圖所示,因A處于靜止?fàn)顟B(tài),故有庫(kù)侖力F大小等于靜摩擦力f大小,庫(kù)倫力為:
F=
KQ2
r2

∴f=F=
KQ2
r2

(2)當(dāng)加速度為0時(shí),有庫(kù)侖力大小F′等于滑動(dòng)摩擦力大小f′,即:
F′=f′=μN(yùn)=μmg
又有:F′=
K?4Q2
r2

解得:r′=2Q
k
mgμ

所以A、B各運(yùn)動(dòng)的距離為:S=
r′-r
2
=Q
k
mgμ
-
r
2

答:(1)A受的摩擦力為
KQ2
r2

(2)當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí),A、B各運(yùn)動(dòng)的距離為Q
k
mgμ
-
r
2
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握庫(kù)侖定律的公式F=k
Q1Q2
r2
,以及知道電荷所受的庫(kù)侖力與摩擦力相等時(shí),加速度為零.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,所帶電荷量q=1.0×10-7C.在滑塊A的左邊l=0.3m處放置一個(gè)不帶電的絕緣滑塊B,質(zhì)量M=4.0×10-3kg,B與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸(不連接)且彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)S=0.05m.如圖所示,在水平面上方空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)并一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi)),此時(shí)彈性勢(shì)能E0=3.2×10-3J,兩滑塊始終沒(méi)有分開(kāi),兩滑塊的體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,g取10m/s2.求:
(1)兩滑塊碰撞后剛結(jié)合在一起的共同速度v;
(2)兩滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎直墻壁的最大距離s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q,一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小滑塊(可看作點(diǎn)電荷)從a點(diǎn)以初速度V0沿水平面向Q運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度減為零.已知a、b間距離為s,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.以下判斷正確的是( 。
A、此過(guò)程中產(chǎn)生的熱能為
m
v
2
0
2
B、滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的中間時(shí)刻,速度大小等于
v0
2
C、滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的庫(kù)侖力一定小于滑動(dòng)摩擦力
D、Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uab=
m(
V
2
0
-2μgs)
2q

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,絕緣水平面AB與傾角為θ=53o絕緣斜面BC相連,處于在水平向右,場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電滑塊自P點(diǎn)先后以v0和3v0平行斜面拋出(不計(jì)空氣阻力),并經(jīng)歷時(shí)間t1和t2先后落在水平面AB內(nèi)和斜面BC上,已知,物塊的帶電量為q=,設(shè)=k,則k的值可能為(           )

         B          C             D   

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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖所示,絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m/s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域,請(qǐng)根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫(huà)出電場(chǎng)力對(duì)滑塊所做的功與電場(chǎng)力的關(guān)系圖象。

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆廣東省汕頭市高二10月月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖所示,絕緣水平面上相=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m/s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。(g取10m/)

(1) 如果滑塊不能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍多大。 

(2) 如果滑塊能離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域,請(qǐng)根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫(huà)出電場(chǎng)力對(duì)滑塊所做的功與電場(chǎng)力的關(guān)系圖象。

 

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