Question

如图所示，长木板AB放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一质量为m，带电荷量为-q的小物块C从A端

如图所示，长木板AB放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一质量为m，带电荷量为-q的小物块C从A端以某一初速度向右滑动，当电场强度方向向下时，C恰好到达B端，当电场强度方向向上时，C恰好到达AB中点，求电场强度E的大小．

Answer 1

由题设条件判断可知，带电粒子应带负电．
设动摩擦因数为μ，场强大小为E，板长为L，物体的初速度为v．当匀强电场的方向竖直向下时，在板上滑行后达到共同速度v'，选取向右的方向为正方向，据动量守恒定律有：
mv=（m+M）v′
而小物块C在板AB上的相对位移为L．据功能关系有：
μ（mg-qE）L=

1

2

mv²-

1

2

（m+M）v′²…①
当匀强电场变为竖直向上时，小物块C在板上滑行后也最终达到共同速度v′，根据小物块C在板AB的相对位移只有

L

2

，用功能关系可得：
μ（mg+qE）?

L

2

=

1

2

mv²-

1

2

（m+M）v′²…②
①式比②式得

mg?qE

mg+qE

=

1

2

得：E=

mg

3q

答：此电场的场强为

mg

3q

．