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(zhì)量。在桌面上方區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向右；右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度為左側(cè)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(shí)釋放帶電體B，經(jīng)過一段時(shí)間后，在處帶電體B與薄平板A分離，其后帶電體B到達(dá)桌邊緣時(shí)動(dòng)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(jì)時(shí)，帶電體B再一次回到分離點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）對(duì)B在左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，，設(shè)B到達(dá)時(shí)的速度為，則：，對(duì)B在右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，，，由幾何關(guān)系知，，

代入數(shù)據(jù)解得。

（2）對(duì)木板A，在B加速的時(shí)間內(nèi)，，，

B在同一時(shí)間內(nèi)加速的過程中，，

對(duì)木板A，在B加速的時(shí)間內(nèi)受力F的作用，由牛頓第二定律得，，

代入數(shù)據(jù)解得。

（3）B在右側(cè)電場(chǎng)中以v為初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則

B在右側(cè)電場(chǎng)中速度減小到零后再反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也為

B進(jìn)入左側(cè)電場(chǎng)中以v為初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則

之后向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為

則總時(shí)間為：。