圖中AB是絕緣水平面上相距d=2m的兩點(diǎn)，AB間存在一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=4×104V/m。一帶電量q=+5×10-5C，質(zhì)量m=1kg的絕緣滑塊Q靜置在A點(diǎn)，滑塊Q與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。用長(zhǎng)L=0.4m的輕繩將不帶電小球P懸掛在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)，保持繩子繃緊，將P球拉至與點(diǎn)O等高的水平位置，如圖所示?，F(xiàn)給P球豎直向下的初速度v0=1m/s,此后P球下擺與Q發(fā)生彈性正碰。已知P球質(zhì)量也為m,整個(gè)過程沒有電荷轉(zhuǎn)移，P、Q體積大小均可忽略不計(jì)，輕繩不被拉斷。（g=10m/s2）求：
（1）P與Q第一次碰撞后瞬間，P與Q的速度大??；
（2）P與Q第一次碰撞后，滑塊Q離A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；
（3）若場(chǎng)強(qiáng)E可變，試討論在輕繩不松弛的前提下，滑塊Q在AB段滑行的路程與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系。
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】（1）P與Q第一次碰撞后瞬間，P與Q的速度大小分別為0和3m/s；
（2）P與Q第一次碰撞后，滑塊Q離A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為1.5m；
（3）為保證繩子不松懈需滿足：E≤3.4×105V/m。當(dāng)E＜2.5×104V/m時(shí)，Q在AB段滑行的路程為2m；2.5×104V/m≤E≤3.4×105V/m時(shí)，Q在AB段滑行的路程為4.5m。
（2）P與Q第一次碰撞后，滑塊Q離A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為1.5m；
（3）為保證繩子不松懈需滿足：E≤3.4×105V/m。當(dāng)E＜2.5×104V/m時(shí)，Q在AB段滑行的路程為2m；2.5×104V/m≤E≤3.4×105V/m時(shí)，Q在AB段滑行的路程為4.5m。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：192引用：3難度：0.5
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