Question

如图所示，光滑的薄平板，放置水平桌面上，平板右端与桌面相齐，在平板上距右端处放一比荷为的带电体B（大小可忽略），A长，质量。在桌面上方区域内有电场强度不同的匀强电场，左侧电场强度为，方向水平向右；右侧电场强度为左侧的5倍，方向水平向左。在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F，同时释放带电体B，经过一段时间后，在处带电体B与薄平板A分离，其后带电体B到达桌边缘时动能恰好为零。（取）求：

（1）处到桌面右边缘的距离；

（2）加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小；

（3）从B与A分离开始计时，电体B再一次回到分离点时运动的总时间。

Answer

（1）；

（2）；

（3）

【解析】

试题分析：（1）对B在左侧运动时，，设B到达时的速度为，则：，对B在右侧运动时，，，由几何关系知，，代入数据解得。

（2）对木板A，在B加速的时间内， ，，B在同一时间内加速的过程中，有：，对木板A，在B加速的时间内受力F的作用，由牛顿第二定律得，，代入数据解得。

（3）B在右侧电场中以为初速度做匀减速直线运动，

B在右侧电场中速度减小到零后再反向做匀加速直线运动，运动时间也为

B进入左侧电场中以为初速度做匀减速直线运动，，之后向右做匀加速直线运动，时间为，则总时间为：。

考点：带电粒子在匀强电场中的运动、牛顿第二定律

【名师点睛】解决本题的关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，要注意分析两个物体的位移关系。