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2021年高考物理电场复习题

﹣3

48．如图所示，A是一个质量为1×10kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，

﹣3﹣5

在薄板左端放置一质量为1×10kg带电量为q＝1×10C的绝缘物块，在薄板上方有

一水平电场，可以通过外接装置控制其大小及方向．接通装置先产生一个方向水平向右，

大小E1＝5×10V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大2

小变为E2＝1×10V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目2

的地，且薄板和物块的速度都恰好为零．已知薄板与物块间的动摩擦因数＝0.1，（薄板

不带电，物块体积大小不计，g取10m/s）求：2

（1）在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大；

（2）电场E2作用的时间；

（3）从薄板和物块开始运动到薄板和物块的速度恰好为零过程中电场力做功为多少．

−−

【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得：物块的加速度a1=1=1=

2−3−3

5×10×1×10−0.1×10

22

/=4m/s

0.1×10−3

−3

0.1×1×10×102

薄板的加速度为：a2==1×10−3=1m/s．

（2）经t＝2s物块速度为v＝at＝4×2＝8m/s，向右；

1111

薄板的速度v＝at＝1×2＝2m/s，向右．

221

+

经2s后，物块做匀减速运动，加速度大小a1′=2

代入数据得：a1′＝2m/s2，向左．

薄板的加速度不变，仍为a2＝1m/s2向右．

当两者速度相等时，物块恰好到达小车最右端，以后因为qE2＜µ（m+M）g，两者一起

作为整体向右以a3=2=0.5m/s2，向右作匀减速直到速度都为0．

+

共同速度为v＝v﹣a′t，v＝v+a′t

112222

解得t2＝2s，v＝4m/s

0−0−4

物块和薄板获得共同速度直到停止运动用时t3=−=0.5=8s

3

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第二次电场作用时间为t＝t+t＝2+8＝10s

23

11

22

（3）经t＝2s时，物块运动位移为x=at=×4×2=8m

112112

1

物块在t时间内位移为x＝vt−a′t2＝12m

2