Question

水平地面上方有一水平向右的匀强电场，场强大小 E=5×10⁵N/C，一个带电量 q=-2×10^-8C，质量 m=10g的绝缘物块以2m/s的初速度向右运动，物块与水平面间的动摩擦因数?=0.1，如图，（ g取10m/s²）求：
（1）画出向右运动时物块受到的力
（2）该物体的加速度大小；
（3）从开始到最右端，电场力做的功．

Answer 1

分析：依次对物体进行受力分析即可；物体受到的电场力与摩擦力的合力提供加速度；根据功的计算公式计算即可；

解答：解：（1）依次对物体进行受力分析，受力如图所示；
（2）物体受到的电场力与摩擦力的合力提供加速度；ma=-qE-μmg；
所以：a=

-2×10-8×5×105

0.01

-0.1×10(m/s2)=-2m/s2负号表示加速度的方向与初速度的方向相反．
（3）物体的位移：x=

0- v 2 0

2a

=

0-4

-2×2

m=1m
根据功的计算公式：W=qEx=-2×10^-8×5×10⁵×1J=0.01J
答：（1）画出向右运动时物块受到的力如图；
（2）该物体的加速度大小为2m/s²；
（3）从开始到最右端，电场力做的功为0.01J．

点评：该题属于难度运动定律的综合应用，即可以使用W=Fx求电场力的功，也可以使用动能定律求电场力的功．属于中档题目．