题文
(18分)质量为m,长为L的矩形绝缘板放在光滑水平面上,另有一质量为m,带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板,整个装置处于竖直向下,足够大的匀强电场中,小物块沿板运动至右端B恰好停在板上.若强场大小不变而方向反向,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端的距离为板长2/3处时,就相对于板静止了。(1)通过计算说明小物块带何种电荷?匀强电场场强的大小E是多少?(2)撤去电场,在绝缘板上距A端为处固定一质量可以忽略的挡板,小物块以相同初速度滑上绝缘板,与该挡板发生弹性正碰,求至少多大时,小物块不会从绝缘板上掉下。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)负电荷;(2)至少等于时,小物块不会掉下
解析
(1)由题意知:电场方向向下和向上时,两物体都达到了共同速度,设初速度为,动摩擦因数为,由动量守恒得 ……① ……2分由功能关系可知两次系统损失的机械能相同 ……② …2分而…………③ …………2分 E向下时, E向上时, …………④ ………………2分而正比于 即第一次正压力较小,第一次受到的电场力一定向上,由此可以判定小物块带负电荷, …………2分 ……2分(2)撤去电场后,发生了弹性正碰,碰撞无机械能损失,物块不掉下,最终达到共同速度,由动量守恒,功能关系得 ………………⑤ ……1分……⑥ ……2分……⑦ ……1分……⑧ ……1分联立⑤⑥⑦⑧得 至少等于时,小物块不会掉下……1分
考点
据考高分专家说,试题“(18分)质量为m,长为L的矩形绝缘板放.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律: 1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。 3、动量守恒定律成立的条件: ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零; ②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计; ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 4、动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下: (1)明确系统由哪几部分组成。 (2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。 (3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下: (1)明确初始状态系统的总动量是多少。 (2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。 (3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。
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