Question

【题目】绝缘水平平台的高度为h=0.8m，平台上A点距B点的距离L=2m，B点处在平台边缘．平台上方一有界匀强电场区，电场方向竖直向下，电场区宽度d=0.5m，电场区的右边界恰经过B点．有一质量m=0.1kg、电荷量q=2×10-6C的带正电的小物块以初速度v0=4m/s从A点向B点滑动，离开平台后水平抛出，测得落地点C距B点的水平距离为x=0.8m．小物块与平台间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小物块离开平台的速度大小；

（2）匀强电场的电场强度大小；

（3）如果匀强电场区可在A、B两点间水平移动，则电场的右边界处在何处时小滑块从A点到落地的运动时间最长？最长时间为多少？

Answer 1

【答案】（1）m/s；（2）E=106N/C；（3）

【解析】

（1）研究平抛运动过程，竖直方向，水平方向，可得：

；

（2）小滑块进入电场前的摩擦力，进入电场后的摩擦力

由A到B利用动能定理：

解得：

E=106N/C

（3）由动能定理可知，电场区的位置不会改变摩擦力所做的总功，故滑块经过B点的速度不变。但滑块在电场区的减速更快，电场区越靠近A点，全程的平均速度越小，时间就越长。故当电场右边界离A点0.5m时，时间最长。

在电场区运动的时间：

在剩下的平台上运动的时间：

小滑块从A点到落地的运动的最长时间：