有一质量为M长度为L的矩形绝缘板放在光滑的水平面上.....

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/25 21:37:26
有一质量为M长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为m带电量的绝对值为q的物块(视为质点),以初速度Vo从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入,绝缘板周围空间是范围足够大的匀强电场区域,其场强大小E=3mg/5q ,方向竖直向下.已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定,物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止,若将匀强电场的方向改变为竖直向上,场强大小不变,且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入,结果两者相对静止时,物块未到达绝缘板的右端.求:1.场强方向竖直向下时,物块在绝缘板上滑动的过程中,系统产生的热量;2.场强方向竖直向下时与竖直向上时,物块受到的支持力之比;3.场强方向竖直向下时,物块相对于绝缘板滑行的距离

易知，物块的带负电。物块受到电场力F=Eq=3mg/5.
1.物块与绝缘板最终达到共同速度v1,水平方向动量守恒
v1=mv0/(M+m)
系统产生的热量=系统机械能的减少
Q=1/2*mv0^2-1/2*(M+m)*v1^2=Mmv0^2/2(M+m)
2.场强方向竖直向下时，物块受到向上的电场力F=Eq=3mg/5,向下的重力mg,合力为2mg/5向下。场强方向竖直向上时，物块受到向下的电场力F=Eq=3mg/5,向下的重力mg,合力为8mg/5向下。所以支持力之比为1/4
3.前后两次系统产生的热量相同
第一次，f1*l=Q
第二次，f2*s=Q
因为f2=4f1,所以s=l/4