mv0=(m+M)v…①
由能量守恒,有:△E=Q1=Ff1s1=
1 |
2 |
1 |
2 |
其中Q表示产生热量,Ff表示m与M间的摩擦力,s表示m与M相对位移,v表示A、B共同速度;
由①②式得:△E=Q1=
mMv02 |
2(m+M) |
同理,场强方向竖直向上时,动量仍守恒,可推出:
Q2=Q1=Ff2s2=
mMv02 |
2(m+M) |
所以Ff1s1=Ff2s2…⑤
依题意:s1>s2,故Ff1>Ff2
而Ff=μFN …⑥
得:FN2>FN1.
说明第一次电场力方向竖直向上,第二次电场力方向竖直向下(可判断物块带负电).
(2)FN1=mg-qE…⑦
FN2=mg+qE…⑧
由已知E=
3mg |
5q |
得:
FN1 |
FN2 |
1 |
4 |
(3)由⑤⑥⑨得:s2=
1 |
4 |
1 |
4 |
答:(1)场强方向竖直向下时,物块在绝缘板上滑动的过程中,系统损失的动能为
mMv02 |
2(m+M) |
(2)场强方向竖直向下与竖直向上时,物块受到的支持力之比为1:4;
(3)场强方向竖直向上时,物块相对于绝缘板滑行的距离为
1 |
4 |