Question

一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面，整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中，小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示，若匀强电场大小不变，但是反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时，就相对于平板静止了.求：

（1）小物块带何种电荷；

（2）匀强电场场强的大小.

Answer 1

（1）负电  （2）E=

解析：（1）由能量和受力分析知，小球必带负电荷.

（2）设小物块m初速度为v₀，平板的质量为M，长度为L，m和M相对静止时的共同速度为v,m和M之间的动摩擦因数为μ.

在小物块由A端沿板运动至B端的过程中，对系统应用功能关系有：

μ(mg-qE)L=mv₀-(m+M)v²

在电场反向后，小物块仍由A端沿板运动至相对板静止的过程中，对系统应用功能关系有：

μ(mg+qE)=mv₀-(m+M)v²

联立以上各式得：E=.