如图，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4。两足够大的平行金属板P、Q通过绝缘撑架相连...

问题详情：

如图，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4。两足够大的平行金属板P、Q通过绝缘撑架相连，Q板固定在平板S上，P、Q间存在竖直向上的匀强电场，整个装置总质量M＝0.48kg ，P、Q间距为d＝1m，P板的*有一小孔。给装置某一初速度，装置向右运动。现有一质量m＝0.04kg、电量q＝1´10-4C的小球，从离P板高h＝1.25m处静止下落，恰好能进入孔内。小球进入电场时，装置的速度为v1＝5m/s。小球进入电场后，恰能运动到Q板且不与Q板接触。假设小球进入电场后，装置始终保持初始的运动方向，不计空气阻力，g取10m/s2。求：

（1）小球刚释放时，小球与小孔的水平距离x；

（2）匀强电场的场强大小E；

（3）小球从P板到Q板的下落过程中，总势能的变化量；

（4）当小球返回到P板时，装置的速度vt。

【回答】

（1）小球自由下落进入小孔用时（２分）

这段时间内装置在做匀减速运动，其加速度m/s2（２分）

小球与小孔的水平距离为（２分）

（2）小球下落到Q板时速度为零

 从最高点到最低点：（1分）

     mg（h＋d）－Eqd ＝0（２分）

N/C（1分）

（3）总势能变化量：（公式2分，结论1分）

（4）小球在电场中的加速度m/s2（２分）

     小球在电场中运动的时间=0.8s（1分）

     小球进入电场后，装置的加速度m/s2（1分）

     当小球返回到P板时，装置的速度m/s（1分）

知识点：安培力与洛伦兹力单元测试

题型：计算题