如圖甲所示,光滑絕緣斜面AB,高h=0.1m,底端B與一塊質(zhì)量為M=2kg的均勻、水平放置的絕緣平板光滑連接,平板長為L=1m,其距B端0.6m處C固定在高為R=0.5m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn),在支架正上方有一個水平向右的有界勻強電場E.在斜面頂端A放置帶正電q=1×10
-5C的很小的物體,質(zhì)量為m,使其由靜止滑下,沿平板進入電場,能滑過D點,并從D點飛出到水平地面上,設(shè)物體從D點飛出的水平距離為x,如圖乙是x
2與E圖象,重力加速度g取10m/s
2.問:
(1)圖乙中物體的質(zhì)量m為多大?物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ是多大?
(2)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求物體的質(zhì)量的取值范圍?
(3)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求水平勻強電場E的大小范圍?
(4)平板出現(xiàn)漏電是常有的事情(漏電不影響電場分布),假設(shè)圖乙中物體m的帶電減少量△q隨在平板上滑過的長度成正比,即△q=ks(k=5×10
-6C/m),為保證物體滑到D點并且飛出的水平距離為1m,求此時勻強電場E的大小;請在圖乙中畫出平板漏電情況下的x
2與E圖象.