综合题15.0分
物理

 16.如图12所示,足够长的倾角为37°的光滑绝缘斜面,处于方向沿斜面向上的匀强电场中,场强大小为E=,不带电滑块A和带电滑块B分别系于一根绝缘细绳的两端并置于斜面上,开始时细绳处于拉直状态,然后由静止释放两滑块,经时剪断细绳。若A、B的质量均为m=,B的带电荷量为,sin37°=0.6,。求从滑块由静止释放开始,当滑块A的重力势能增量为零时,滑块A、B间的距离比原来增大了多少?

正确答案及相关解析

正确答案

32m

解析

剪断细绳前,对A、B整体分析有:,解得

剪断细绳时,A、B的速度均为

A、B发生的位移均为

细绳断裂后,A的加速度变为

A的重力势能增量为零时,即A回到了出发点,设绳子断裂后A经过时间t回到了出发点

,解得t=2s

细绳断裂后,滑块B的加速度,解得

B继续发生的位移为

A回到出发位置时,滑块A、B间的距离比原来增大了

考查方向

本题考查牛顿第二定律;匀变速直线运动的综合运用;

解题思路

先由整体法求出两滑块整体加速度,及在2s内的位移,当细绳断裂后受力条件发生改变,分析出A与B此时的加速度,当A的重力势能增量为零时,即A回到了出发点求出A回到原来位置所用的时间,及在这段时间内B的位移,最后求出滑块A、B间的距离比原来增大数值。

易错点

理解A的重力势能增量为零即A回到了初发点;当剪断细绳后,两个滑块受力情况发生了变化能够正确求解它们各自的加速度值。